(57)【要約】【課題】施工が容易であり、且つ低コストで効率の良い養生を行うことのできるコンクリート養生構造を提供する。【解決手段】コンクリート養生体２をトンネル軸方向に連設してコンクリート養生構造１とする。各コンクリート養生体２は、覆工コンクリート２３のアーチ状の壁面２３ａに沿って配置され、複数のコンクリート養生ユニット３をアーチ周方向に連結して構成する。コンクリート養生ユニット３は、上下両端にジョイントパイプ８を備えた枠体４と、下端縁から下方へラップ代９ａが延出する態様で枠体４全面に取り付けられた気泡緩衝材からなる養生シート９とを有し、養生シート９のコンクリート壁面２３ａ側における所定の高さ位置に、保水パイプ１２と不織布１１とからなる保水ユニット１０を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート壁面に沿って配置され、複数の養生ユニットを上下方向に連結してなるコンクリート養生体であって、
前記養生ユニットは、上下両端に連結部を備えた枠体と、少なくとも上下一方からラップ代が延出する態様で前記枠体全面に取り付けられた養生シートとを有することを特徴とするコンクリート養生体。
【請求項２】
前記養生シートが気泡緩衝材であ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体。
【請求項３】
前記気泡緩衝材の前記コンクリート壁面側における所定の高さ位置に設けられた保水手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンクリート養生体。
【請求項４】
前記保水手段は、
略水平に設けられ、その上面にスリットが形成されたパイプ部材と、
その下端が前記スリットを介して前記パイプ部材に挿入された不織布と
を有することを特徴とする、請求項３に記載のコンクリート養生体。
【請求項５】
トンネルにおけるアーチ状の覆工コンクリート壁面に沿って配置され、
前記枠体が塩化ビニルパイプからなり、前記養生ユニットは、前記覆工コンクリート壁面の曲率半径よりも大きな曲率半径をもって予め曲げ加工されたことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のコンクリート養生体。
【請求項６】
請求項１〜請求項５に記載のコンクリート養生体を水平方向に複数隣接して配置したコンクリート養生構造であって、
前記養生シートは、前記枠体の少なくとも水平方向の一方からラップ代が延出する態様で前記枠体に取り付けられたことを特徴とするコンクリート養生構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル壁面の覆工コンクリートや、建物や立坑などの壁コンクリートに適用することのできるコンクリート養生体およびコンクリート養生構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、打設後に所定期間にわたって養生されることにより、水和反応が促進され、乾燥や外力などによるひび割れの発生も防止される。これまで、山岳トンネルやシールドトンネルでは、トンネル内が高温多湿に保たれるため、一般的に、覆工コンクリートは脱型後に養生されていなかった。ところが、トンネル貫通後や、設備機能の向上などによってトンネル内の換気が十分に行われると、硬化したコンクリートの性質に悪影響を与えるため、近年、様々な覆工コンクリートの養生構造および養生方法が開発されている。
【０００３】
例えば、アーチ状の覆工コンクリートを簡単な構造で確実且つ低コストで養生するために、覆工コンクリートの内周面に適合する形状の養生材を発泡スチロールで形成し、各発泡スチロールの端面に隣接する発泡スチロールと互いに係合する凹凸を設けてアーチ状に配置し、エアチューブを支保工材としてアーチ状に保持できるようにした覆工コンクリート養生構造が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、アーチ状の覆工コンクリートの表面をシートで覆う際に、トンネルアーチに沿った曲面を有する複数のアングル材と、シート養生用台車とを支保工として用い、シートの妻側両端部においてクッション材を介してアングル材でコンクリート表面に押し当てることにより、取付け痕を残すことなく覆工コンクリートの表面にシートを配置するようにした覆工コンクリートの養生方法が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２８８６９号公報
【特許文献２】特開２００７−２３９３２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の覆工コンクリート養生構造では、エアチューブをトンネル内の地盤上の両側に固定することや、養生材が建て込み可能な状態にエアチューブをアーチ形状に沿って膨らませることなど、施工上の困難が予想される。
【０００７】
また、特許文献２に記載の覆工コンクリートの養生方法では、アングル材を支持する大型の台車が必要となるため、トンネル工事で長期間の養生を行うためには、必要な台車の数が多くなり、コストが嵩む。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、施工が容易であり、且つ低コストで効率の良いコンクリートの養生を行うことのできるコンクリート養生体およびコンクリート養生構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の発明は、コンクリート壁面（２３ａ）に沿って配置され、複数の養生ユニット（３）を上下方向に連結してなるコンクリート養生体（２）であって、養生ユニット（３）は、上下両端に連結部（７，８）を備えた枠体（４）と、少なくとも上下一方からラップ代（９ａ）が延出する態様で枠体（４）全面に取り付けられた養生シート（９）とを有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、養生ユニットを上下方向に連結することにより、所望の高さにコンクリート養生体とすることができるため、施工が容易である。また、各養生ユニットの連結部には、少なくとも一方の養生ユニットから養生シートのラップ代が延出するため、コンクリート壁面の全体が覆われ、露出部の局部的な温度低下などを招くこともない。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明に係るコンクリート養生体（２）において、養生シート（９）が気泡緩衝材であることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、養生シートとして気泡緩衝材を利用することにより、コンクリート養生ユニットの軽量化および低コスト化が実現しつつ、コンクリート壁面の保温効果も高めることができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第１の発明に係るコンクリート養生体（２）において、養生シート（９）のコンクリート壁面（２３ａ）側における所定の高さ位置に設けられた保水手段（１０）をさらに備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、所定の高さ位置に保水手段を設けることにより、コンクリートから蒸発した水蒸気が、養生シートのコンクリート壁面側の表面に結露してコンクリート養生体の下端まで流れ落ちることなく保水手段に保水されるため、コンクリート壁面全体を高湿度に保つことができる。
【００１５】
また、第４の発明は、第３の発明に係るコンクリート養生体（２）において、保水手段（１０）は、略水平に設けられ、その上面にスリット（１２ａ）が形成されたパイプ部材（１２）と、その下端がスリット（１２ａ）を介してパイプ部材（１２）に挿入された不織布（１１）とを有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、養生シートの表面に結露して流れ落ちる水は不織布に吸水され、不織布の保水量を超える量の水が流れ落ちてきても、スリットを介してからパイプ部材内に導入され、貯留される。そして、養生シートとコンクリート壁面とによる空間の湿度が下がったときにも、パイプ部材内の水が毛細管現象によって不織布に吸い上げられて気化することにより、コンクリート壁面と養生シートとによる空間が常時高湿度に保たれる。
【００１７】
また、第５の発明は、第１〜第４の発明に係るコンクリート養生体（２）において、トンネル（２１）におけるアーチ状の覆工コンクリート壁面（２３ａ）に沿って配置され、枠体（４）が塩化ビニルパイプからなり、養生ユニット（３）は、覆工コンクリート壁面（２３ａ）の曲率半径よりも大きな曲率半径をもって予め曲げ加工されたことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、コンクリート壁面がアーチ状である場合、弾性を有する塩化ビニルパイプを枠体として用いるとともに、枠体の曲率半径を覆工コンクリート壁面の曲率半径よりも大きくすることにより、自立した枠体自体を、養生シートをアーチ面に当接させる支保工として機能させ、コンクリート壁面と養生シートとの空隙を小さくし、保温性および保湿性を高めることができる。
【００１９】
また、第６の発明は、第１〜第５の発明に係るコンクリート養生体（２）を水平方向に複数隣接して配置したコンクリート養生構造（１）であって、養生シート（９）は、枠体（４）の少なくとも水平方向の一方からラップ代（９ｂ）が延出する態様で枠体（４）に取り付けられたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、例えば、コンクリート壁面の水平方向長さが大きな共同溝の側壁やトンネルの覆工コンクリートなどに適用する場合でも、コンクリート養生体（養生ユニット）の幅を取り扱い易い大きさにし、適宜延長することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、容易に施工でき、且つ低コストで効率の良いコンクリートの養生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】トンネル用コンクリート養生構造の斜視図である。
【図２】図１に示すトンネル用コンクリート養生体の要部斜視図である。
【図３】コンクリート養生ユニットの斜視図である。
【図４】コンクリート養生ユニットの接続部の断面図である。
【図５】効果確認試験の測定位置を示す説明図である。
【図６】効果確認試験における各材齢の温度を示すグラフである。
【図７】効果確認試験における各測点の温度変化を示すグラフである。
【図８】効果確認試験における養生シート内および坑内の温度および湿度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１に示すように、実施形態に係るトンネル用のコンクリート養生構造１は、地山２０に掘削された山岳トンネル等のアーチ状断面を呈するトンネル２１における覆工コンクリート２３用の養生構造として利用される。覆工コンクリート２３は、地山２０に吹き付けられた吹き付けコンクリート２２の内側に構築される。コンクリート養生構造１は、覆工コンクリート２３のアーチ状の壁面２３ａに沿って配置される。コンクリート養生構造１は、トンネル軸方向に分割され、覆工コンクリート２３のアーチ状の壁面２３ａに沿うアーチ状のコンクリート養生体２が複数連結されたものであり、覆工コンクリート２３の１スパン程度のトンネル軸方向長さとされている。コンクリート養生構造１は複数用意され、覆工コンクリート２３の脱型に合わせて順次切羽方向へ延長される。そして、所定の養生期間が経過すると、コンクリート養生構造１は、坑口側のものから順次取外され、再度切羽側に設置されるべく、再利用される。
【００２５】
図２に示すように、各コンクリート養生体２は、複数のコンクリート養生ユニット３がアーチの周方向（壁部において上下方向）に連結されて構成されており、トンネル軸方向視の左右両下端には、高さ調整用の棒ジャッキ１３が連結されている。なお、棒ジャッキ１３は、高さ調整の用の他、コンクリート養生体２をコンクリート壁面２３ａに対して押圧するための押圧手段としても機能する。コンクリート養生体２は、組み立てられた状態で自立し得る程度の幅（トンネル軸方向の長さ）とされ、本実施形態では１．５ｍとされている。したがって、覆工コンクリート２３の１スパン分を一度に組立または解体しなくても、適宜必要な長さにコンクリート養生体２を延長または取外し可能となっている。
【００２６】
図３に示すように、各コンクリート養生ユニット３は、２ｍ程度の高さ（アーチ周方向の長さ）とされている。コンクリート養生ユニット３は、塩化ビニルパイプからなる矩形状の枠体４と、枠体４よりも大きな矩形状を呈する養生シート９とを有している。枠体４は、覆工コンクリート２３の内周面（壁面２３ａ）の曲率半径よりも大きな曲率半径をもって曲げ加工された２本のアーチ部材６と、２本のアーチ部材６の上下端を連結する直線状の２本の幅止め部材と５ｕ，５ｌとから構成されている。各部材同士はチーズ７によって連結され、下側のチーズ７には下方へ延出するジョイントパイプ８が取り付けられている。
【００２７】
養生シート９は、多数の気泡をシートに設けたビニル製の気泡緩衝材であり、衝撃吸収性に優れるだけでなく、軽量で加工性に優れ、優れた耐水性、保湿性、断熱性を有するという特徴を持つとともに、一般的な養生シートと比較して廉価で入手可能である。なお、気泡緩衝材としては、プチプチ（登録商標）、エアキャップ（登録商標）、エアセルマット（登録商標）など、市販の各製品を使用可能である。また、気泡の両面にシートが設けられた気泡緩衝材を使用したり、気泡緩衝材を複数枚重ね合わせたりすれば、コンクリート養生性能、取り扱い性、耐久性を更に高めることができる。
【００２８】
図３および図４に示すように、養生シート９は、ビニルテープや接着剤によって枠体４に貼り付けられ、左右方向（トンネル軸方向）の一端縁からは、横方向に隣接するコンクリート養生体２に対するラップ代９ｂが延出するとともに、下端縁からは、下方に隣接するコンクリート養生ユニット３に対するラップ代９ａが延出する態様で、枠体４の全面を覆っている。
【００２９】
養生シート９の下端付近のコンクリート壁面２３ａ側には、養生シート９を伝って流れ落ちる水を保持するための保水ユニット１０が設けられている。保水ユニット１０は、下側幅止め部材５ｌに沿って配置された吸水体１１と、その上面にスリット１２ａが形成されてＣ字状断面を呈する保水パイプ１２とから構成され、ビニルテープや接着剤によって養生シート９に一体接合されている。吸水体１１は、吸水性を有する素材であればよく、本実施形態では不織布を用いており、その下端がスリット１２ａに挿入される態様で保水パイプ１２に取り付けられる。
【００３０】
したがって、養生シート９のコンクリート壁面２３ａ側の表面を伝って流れ落ちた水は、吸水体１１によって吸水されて保水パイプ１２内に誘導される。保水パイプ１２の両端はキャップ１２ｂによって塞がれており、吸水体１１によって誘導された水が保水パイプ１２内に貯留されるようになっている。なお、本実施形態では、各コンクリート養生ユニット３に保水ユニット１０が設置されているが、コンクリート養生ユニット３に対して１つおきに保水ユニット１０を設けたり、１つのコンクリート養生ユニット３に複数の保水ユニット１０を設けたりしてもよい。
【００３１】
各コンクリート養生体２を設置するに際しては、トンネル地盤上の左右両端に棒ジャッキ１３を配置し、高所作業車や移動式型枠の足場などを用いてコンクリート養生ユニット３を順次建て込んでゆき、最上部で左右のコンクリート養生ユニット３を連結した後、棒ジャッキ１３でコンクリート養生体２を持ち上げてアーチ状のコンクリート壁面２３ａに全面的に当接させればよい。このように、コンクリート養生ユニット３が軽量であり、専用の台車を要することもないため、施工が容易であり、且つ、材料費および設置解体費も低廉である。
【００３２】
そして、枠体４が所定の幅をもって形成されることにより、コンクリート養生体２の自立が可能となり、枠体４が弾性を有する塩化ビニルパイプで構成されるとともに、アーチ部材６の曲率半径が覆工コンクリート２３の壁面２３ａの曲率半径よりも大きくされていることにより、枠体４自体が養生シート９をアーチ面に当接させる支保工として機能し、コンクリート壁面２３ａと養生シート９との空隙が小さくなる。これにより、コンクリート養生体２の保温性能および保湿性能が高まっている。そして、覆工コンクリート２３の打設スパンに合わせて適宜な長さにコンクリート養生構造１を延長することもできる。
【００３３】
そして、養生シート９に気泡緩衝材を用い、適宜な高さ位置に保水ユニット１０を設けているため、コンクリートから蒸発した水蒸気が結露して養生シート９の表面に沿って流れ落ちても、コンクリート養生体２の下端まで流れ落ちることなく保水ユニット１０によって保水される。そして、養生シート９とコンクリート壁面２３ａとによる空間の湿度が下がったときにも、保水パイプ１２内に貯留された水が毛細管現象によって不織布に吸い上げられて気化することにより、全域にわたってコンクリート壁面２３ａと養生シート９との空間が常時高湿度に保たれる。
【００３４】
また、各コンクリート養生ユニット３には、下方および左右方向（トンネル軸方向）の一方に養生シート９のラップ代９ａ，９ｂが設けられているため、コンクリート養生ユニット３同士の連結部や、コンクリート養生体２同士の連結部においても、コンクリート壁面２３ａが養生シート９によって覆われ、局部的な温度低下や湿度低下が防止される。
【００３５】
さらに、このような構成のコンクリート養生構造１によれば、覆工コンクリート２３の壁面２３ａ全体が養生シート９によって覆われるため、資機材などによるコンクリートへの衝撃も緩和され、良質なコンクリートを得ることができる。
【００３６】
次に、コンクリート養生構造１の効果について説明する。本発明者らは、図５に示すトンネル２１において、覆工コンクリート２３の脱型後、直ちにコンクリート養生構造１を組み立ててコンクリート養生を行った場合と、コンクリート養生を行わない場合とで、各種測定を行った。その結果を図６〜図８に示す。なお、この効果確認試験では、保水体１０および不織布１１を取り付けない形態のコンクリート養生構造１を用いている。
【００３７】
測定部は覆工コンクリート２３の脚部とし、測定用の各計器は、図５のＡ部拡大図に示す位置に配置した。具体的には、温度計３１は、トンネル２１の坑内、養生シート内、すなわち養生シート９と覆工コンクリート２３の壁面２３ａ（以下、コンクリート表面と略称する）との間、コンクリート表面から８０ｍｍ、２３０ｍｍ、３８０ｍｍ、５３０ｍｍ、７３０ｍｍの７箇所に設置した。また湿度計３２は、トンネル２１の坑内、養生シート内の２箇所に設置した。なお、コンクリート表面から８０ｍｍ、２３０ｍｍ、３８０ｍｍの各測点は、覆工コンクリート２３の内部であり、コンクリート表面から５３０ｍｍの測点は、吹き付けコンクリート２２の内部であり、コンクリート表面から７３０ｍｍの測点は、地山２０の内部である。
【００３８】
図６は、材齢毎に各測点の温度を示すグラフであり、（Ａ）はコンクリート養生ありの測定結果を示し、（Ｂ）はコンクリート養生なしの測定結果を示している。同図に示すように、（Ａ）の養生を行っているものでは、材齢が若いほど、シート内から吹き付けコンクリート２２までの全ての測点の温度が、（Ｂ）の養生を行っていないものに比べて高いことがわかる。すなわち、アーチ脚部の覆工コンクリート２３がコンクリート養生構造１によって保温されていることがわかる。また、（Ａ）の養生を行っているものは、（Ｂ）の養生を行っていないものに比べてコンクリート表面と内部との温度差が小さくなっており、温度応力が低減されていることがわかる。
【００３９】
図７は、測定点毎の温度変化を示すグラフであり、（Ａ）はコンクリート養生ありの測定結果を示し、（Ｂ）はコンクリート養生なしの測定結果を示している。同図に示すように、（Ａ）の養生を行っているものでは、坑内温度を除く全ての測点の温度が、（Ｂ）の養生を行っていないものに比べて常に高く保持されている。特に、（Ｂ）の養生を行っていない場合のコンクリート表面温度（０ｍｍ）は、坑内温度と同程度に低く、坑内温度の変化に伴って乱高下しているが、（Ａ）の養生を行っている場合のコンクリート表面温度（０ｍｍ）は、坑内温度に比べて非常に高く、（Ｂ）のように乱高下することなく材齢の増加に伴って緩やかに変化していることがわかる。これは、覆工コンクリート２３の壁面２３ａが坑内温度の変化の影響を最も受け易く、（Ａ）ではコンクリート養生構造１によってその影響が緩和されていることを意味する。このことからも、アーチ脚部の覆工コンクリート２３がコンクリート養生構造１によって保温されていることがわかる。
【００４０】
図８は、坑内およびシート内における温度および湿度の変化を示すグラフである。シート内温度は、覆工コンクリート２３の材齢が若いほど坑内温度に比べて高く、材齢の増加に伴って徐々に坑内温度に近づいている。これは、覆工コンクリート２３の水和反応による熱をコンクリート養生構造１が養生シート９内に封じ込め、坑内への放熱を抑制して覆工コンクリート２３を保温していることを意味する。一方、シート内湿度は、常に坑内湿度よりも高く、材齢７日以降では略１００％に維持されている。他方、坑内湿度は、覆工コンクリート２３の材齢に関係なく、約５０％〜８０％の間で推移している。この効果確認試験では、コンクリート養生構造１が保水体１０および不織布１１を備えずとも、少なくとも測定部においては覆工コンクリート２３を効果的に保湿していることがわかる。
【００４１】
以上説明したのように、実施形態に係るコンクリート養生構造１を用いて覆工コンクリート２３を養生することにより、コンクリートを高温多湿に保持してセメントの水和反応を促進し、高強度且つひび割れの少ない良質なコンクリートを得ることができる。
【００４２】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コンクリート養生構造１を山岳トンネルの覆工コンクリートに適用しているが、シールドトンネル等の他のトンネルに適用してもよく、また、壁面を有するものであれば、立坑や、共同溝、カルバートなど、他のコンクリート構造物に適用してもよい。
【００４３】
例えば、立坑に本発明によるコンクリート養生構造を適用する場合、立坑の平断面が円形であれば、上記実施形態と同様に湾曲させたコンクリート養生ユニットを水平方向に順次連結して円形のコンクリート養生体とし、最終連結部に棒ジャッキを配置して立坑側面に当接させればよい。また、この場合、格別に支保工を設けなくても、コンクリート養生体が軽量であるため、棒ジャッキによる圧縮力（立坑側面との摩擦力）でコンクリート養生体を重力に抗して自立させる（設置位置に留めさせる）ことも可能である。一方、立坑の平断面が矩形であれば、例えば各辺の端部に長さ調整を兼ねた連結部材を設けてコンクリート養生ユニットを平面矩形状に連結したり、辺ごとに棒ジャッキを設けて１側面ごとのコンクリート養生体としたりしてもよい。また、この場合、枠体を一平面形状としても良いが、コンクリート面側へ突出するように水平方向について若干湾曲する形状とすれば、コンクリート養生体の全面をコンクリート表面に確実に当接させることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、保水体として、保水パイプと不織布との組み合わせを用いたが、不織布のみの形態としたり、不織布の変わりにスポンジを用いる形態としたりしてもよい。また、枠体を利用して保水体を形成しても良い。これら変更の他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１    コンクリート養生構造
２    コンクリート養生体
３    コンクリート養生ユニット
４    枠体
７    チーズ
８    ジョイントパイプ
９    養生シート
９ａ，９ｂ  ラップ代
１０    保水ユニット
１１    不織布
１２    保水パイプ
１２ａ  スリット
２３    覆工コンクリート
２３ａ  壁面
【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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【図８】
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