(57)【要約】【課題】コンクリート構造物の施工の品質管理を効率的に行なう。【解決手段】コンクリート型枠装置１２は、型枠２６と、検出手段２８と、第１の通信部３０とを含んで構成されている。検出手段２８は、型枠２６に打設されたコンクリートＣの品質に関係するコンクリートＣの物理量に関する情報と、型枠２６に打設されたコンクリートＣの品質に関係する型枠２６の物理量に関する情報とを検出する。第１の通信部３０は、検出手段２８の検出結果を無線回線３２を介して送信する。品質管理情報生成手段１４Ｂは、第２の通信部１４Ａにより受信された検出結果に基づいてコンクリートＣおよび型枠２６の状態を示す品質管理情報を生成する。品質管理情報は、品質管理情報生成手段１４Ｂから電光掲示板２２、端末装置２４に供給され、電光掲示板２２、端末装置２４により品質管理情報が表示される。【選択図】図１
2014152570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造体を構築する型枠と、
前記型枠に設けられ、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記コンクリートの物理量に関する情報と、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記型枠の物理量に関する情報とを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を無線回線を介して送信する通信手段と、
を備えることを特徴とするコンクリート型枠装置。
【請求項２】
コンクリート構造体を形成するための型枠と、
前記型枠に設けられ、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記コンクリートの物理量に関する情報と、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記型枠の物理量に関する情報とを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を無線回線を介して送信する第１の通信手段と、
前記無線回線を介して送信された前記検出結果を受信する第２の通信手段と、
前記受信された前記検出結果に基づいて前記コンクリートおよび前記型枠の状態を示す品質管理情報を生成する品質管理情報生成手段と、
を備えることを特徴とするコンクリートの管理システム。
【請求項３】
前記品質管理情報に基づいて警告報知条件が成立したと判定されると警告を報知する警報手段とを備える、
ことを特徴とする請求項２記載のコンクリート管理システム。
【請求項４】
前記品質管理情報を表示する表示手段を備える、
ことを特徴とする請求項２または３記載のコンクリートの管理システム。
【請求項５】
前記型枠に打設されたコンクリートの養生を行なう養生部と、
前記品質管理情報に基づいて前記コンクリートの強度の発現を促進するように前記養生部の制御を行なう制御手段とを備える、
ことを特徴とする請求項２〜４に何れか１項記載のコンクリートの管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリート型枠装置およびコンクリート管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
土木・建築工事のコンクリート工事全般においてコンクリート構造物の施工の品質管理を行うにあたっては、コンクリート構造体を構築する型枠の物理量、および、打設されたコンクリートの物理量の双方を把握することが重要である。
例えば、型枠の状態を確認するために、圧力計などを型枠に設置して実際のフレッシュコンクリートの打込みによる側圧（型枠の物理量）を計測しながら施工を行う。
また、打設されたコンクリートの硬化の程度すなわち圧縮強度を確認するために、型枠に設けた温度計によりコンクリート表面の温度の履歴（コンクリートの物理量）を温度センサで計測し、その計測結果から圧縮強度を推定し、圧縮強度が充分であると判定した上で型枠を取り外す。
また、型枠の状態を確認する技術として、特許文献１には、型枠に姿勢計測器を設け、コンクリート打設時の型枠の姿勢が垂直であるか否かを検出することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４２１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、コンクリートを型枠に打設するに先立って手作業により圧力計や温度センサなどの市販品の計測機器を適宜箇所に設置する必要があり、また、コンクリートの打設中、あるいは、打設後の所定期間にわたって、それら圧力計や温度センサなどの計測機器の検出結果を手作業で計測、収集、管理しているのが現状である。
したがって、コンクリート構造物の施工の品質管理を行うために必要な型枠の物理量、および、コンクリートの物理量の双方に関する情報を効率的に計測、収集、管理する上で改善の余地がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、コンクリート構造物の施工の品質管理を効率的に行なう上で有利なコンクリート型枠装置およびコンクリート管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明のコンクリート型枠装置は、コンクリート構造体を構築する型枠と、前記型枠に設けられ、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記コンクリートの物理量に関する情報と、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記型枠の物理量に関する情報とを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を無線回線を介して送信する通信手段とを備えることを特徴とする。
また本発明のコンクリートの管理システムは、コンクリート構造体を形成するための型枠と、前記型枠に設けられ、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記コンクリートの物理量に関する情報と、前記型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する前記型枠の物理量に関する情報とを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を無線回線を介して送信する第１の通信手段と、前記無線回線を介して送信された前記検出結果を受信する第２の通信手段と、前記受信された前記検出結果に基づいて前記コンクリートおよび前記型枠の状態を示す品質管理情報を生成する品質管理情報生成手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
コンクリート構造物を構築する型枠に、型枠に打設されたコンクリートの品質に関係するコンクリートの物理量に関する情報と、型枠に打設されたコンクリートの品質に関係する型枠の物理量に関する情報とを検出する検出手段を設け、検出手段の検出結果を無線回線を介して送信するようにした。
したがって、従来のように、コンクリートを型枠に打設するに先立って手作業により各センサを適宜箇所に設置する必要が無く、コンクリートの打設中、あるいは、打設後の所定期間にわたって、それらセンサの検出結果を手作業で計測、収集、管理する必要がない。
そのため、コンクリート構造物の施工の品質管理を行うために必要な型枠の物理量、および、コンクリートの物理量の双方に関する情報をリアルタイムに得ることができ、それら情報を効率的に計測、収集、管理する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】コンクリート管理システム１０の全体構成を模式的に示すシステム図である。
【図２】コンクリートが打設されたコンクリート型枠装置１２の一部を示す縦断面図である。
【図３】コンクリート管理システム１０の構成を示すブロック図である。
【図４】コンクリート打設作業の時期と品質管理情報と各センサとの関係を示す説明図である。
【図５】コンクリート打込み後の経過時間（材齢）と、型枠の温度との関係を示す図である。
【図６】図５に示す温度測定結果に基づいて推定されたコンクリートの圧縮強度を示す図である。
【図７】コンクリートの圧縮強度を推定する数式の説明図である。
【図８】コンクリート打設中における時刻と型枠に作用する圧力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態のコンクリート管理システムおよびコンクリート型枠装置について図面を参照して説明する。
図１は、コンクリート管理システム１０の全体構成を模式的に示すシステム図、図２は、コンクリートが打設されたコンクリート型枠装置１２の一部を示す縦断面図、図３は、コンクリート管理システム１０の構成を示すブロック図である。
【０００９】
図１に示すように、コンクリート管理システム１０は、コンクリート型枠装置１２と、サーバー１４と、養生部１６と、警告灯１８と、ブザー２０と、電光掲示板２２（メッセージボード）と、端末装置２４とを含んで構成されている。
【００１０】
図１、図３に示すように、コンクリート型枠装置１２は、型枠２６と、検出手段２８と、第１の通信部３０（通信手段、第１の通信手段）とを含んで構成されている。
図１、図２に示すように、型枠２６は、コンクリート構造物を構築するものである。
型枠２６は、木製、鋼製、ＦＲＰ製（繊維強化プラスチック製）など従来公知の様々な材料で構成される。
本実施の形態では、型枠２６は、矩形板状の底板２６０２と、底板２６０２の周囲から起立する矩形板状の型枠板２６０４とを備え、これら底板２６０２と型枠板２６０４とで直方体状の型枠空間Ｓを構成する。
型枠空間Ｓ内にコンクリートＣが打設され、打設されたコンクリートＣが硬化したのち、型枠２６を外すことで直方体状のコンクリート構造物が得られる。
なお、型枠２６を構成する底板２６０２、型枠板２６０４の形状、枚数は、構築するコンクリート構造物の形状や大きさに応じて定められる。
【００１１】
検出手段２８は、型枠２６に打設されたコンクリートＣの品質に関係するコンクリートＣの物理量に関する情報と、型枠２６に打設されたコンクリートＣの品質に関係する型枠２６の物理量に関する情報とを検出するものである。
ここで、コンクリートＣの品質に関係するコンクリートＣの物理量に関する情報とは、型枠空間Ｓ内に打設されたコンクリートＣの温度や型枠空間Ｓ内に打設されるコンクリートＣの充填量などである。
また、コンクリートＣの品質に関係する型枠２６の物理量に関する情報とは、型枠２６周囲の環境の湿度や、型枠２６に加わる加速度、型枠２６に加わる圧力（側圧）、型枠２６の傾斜、型枠２６に生じるひずみなどである。
【００１２】
本実施の形態では、検出手段２８は、温度センサ２８Ａ、コンクリート充填センサ２８Ｂ、湿度センサ２８Ｃ、加速度センサ２８Ｄ、圧力センサ２８Ｅ、傾斜センサ２８Ｆ、ひずみセンサ２８Ｇを備えている。
温度センサ２８Ａは、コンクリートＣの物理量に関する情報として型枠空間Ｓ内に打設されたコンクリートＣの表面（型枠面）の温度を検出するものである。温度センサ２８Ａは、コンクリートＣの表面（型枠面）の温度を検出することができればよく、型枠２６の温度を検出するものであっても、あるいは、コンクリートＣの表面（型枠面）の温度を直接検出するものであってもよい。
温度センサ２８Ａの検出結果は、コンクリートＣの打ち込み状況や圧縮強度を検知する情報として用いられる。
具体的には、温度センサ２８Ａの検出結果は、主に型枠２６に接するコンクリートＣの表面の温度履歴の結果から圧縮強度を推定して脱型時のコンクリートＣの品質管理を行なうために用いることができる。
【００１３】
コンクリート充填センサ２８Ｂは、コンクリートＣの物理量に関する情報として型枠空間Ｓ内に打設されるコンクリートＣの充填量を検出するものである。
このようなコンクリート充填センサ２８Ｂとして型枠空間Ｓ内に打設されるコンクリートＣの充填に伴う静電容量の変化を連続的に検知する静電容量式のセンサなど従来公知の様々なセンサが使用可能である。
【００１４】
湿度センサ２８Ｃは、型枠２６の物理量に関する情報として型枠２６周囲の環境の湿度を検出するものである。
温度センサ２８Ａの検出結果は、コンクリートＣの圧縮強度、養生状況を検知する情報として用いられる。
【００１５】
加速度センサ２８Ｄは、型枠２６の物理量に関する情報として型枠２６に加わる加速度を検出するものである。
加速度センサ２８Ｄは、その検出結果がコンクリートＣの打ち込み前で型枠２６の設置後における型枠の変状を検知するための情報として、また、コンクリートＣの打込み中あるいは打ち込み後のコンクリートＣの硬化中におけるコンクリートＣの変状を検知するための情報として用いられる。
また、加速度センサ２８Ｄは、コンクリートＣの打込み中に使用するバイブレータの振動を検知することで、その検出結果がバイブレータの使用の有無や振動の影響範囲を管理する情報として用いられる。
【００１６】
圧力センサ２８Ｅは、型枠２６の物理量に関する情報として型枠２６に加わる圧力（側圧）を検出するものである。
圧力センサ２８Ｅの検出結果は、型枠２６の変形防止に役立つ情報としても用いられる。
【００１７】
傾斜センサ２８Ｆは、型枠２６の物理量に関する情報として型枠２６の傾斜を検出するものである。
傾斜センサ２８Ｆの検出結果は、コンクリートＣの打込み時や打込み後の型枠２６の変形や破損を検知するための情報、コンクリートＣの変状を検知するための情報として用いられる。
【００１８】
ひずみセンサ２８Ｇは、型枠２６の物理量に関する情報として型枠２６に生じるひずみを検出するものである。
ひずみセンサ２８Ｇの検出結果は、コンクリートＣの打込み時や打込み後の型枠２６の変形や破損を検知するための情報、コンクリートＣの変状を検知するための情報として用いられる。
【００１９】
これら各センサは、検出対象となる物理量に関する情報を正確に検出することができる型枠２６の箇所に取着される。
したがって、各センサは、型枠空間Ｓに面する型枠２６の内面の箇所、内面の反対側に位置する型枠２６の外面の箇所、内面あるいは外面を加工した箇所、型枠２６の内面から間隔をおいた型枠空間Ｓ内の箇所の何れにも配置可能である。
また、各センサの数や組み合わせは、必要とする品質管理情報に対応して任意に決定すればよい。品質管理情報については後述する。
【００２０】
第１の通信部３０は、温度センサ２８Ａ、コンクリート充填センサ２８Ｂ、湿度センサ２８Ｃ、加速度センサ２８Ｄ、圧力センサ２８Ｅ、傾斜センサ２８Ｆ、ひずみセンサ２８Ｇの検出結果を無線回線３２を介してリアルタイムに送信するものである。
無線回線３２としては、無線ＬＡＮ、携帯電話回線、ＰＨＳ回線、特定小電力無線を用いた回線などの従来公知の様々な無線回線が使用可能である。
この場合、各センサの検出結果を識別するために、第１の通信部３０は、各センサに対応して定められた識別情報と検出結果の情報とを組み合わせた情報を送信する。
第１の通信部３０は、各センサとケーブルを介して接続され、第１の通信部３０は、型枠２６の外面、あるいは、型枠２６から離間した箇所に設置されている。
なお、第１の通信部３０は、各センサ毎に独立して設けられていてもよいが、本実施の形態のように、各センサの検出結果を１つの第１の通信部３０で送信するようにすると、構成の簡素化、コストの低減を図る上で有利となる。
【００２１】
サーバー１４は、コンピュータによって構成され、第２の通信部１４Ａ（第２の通信手段）を含んで構成されている。
第２の通信部１４Ａは、第１の通信部３０からの情報を無線回線３２を介してリアルタイムに受信する機能を備える。
また、第２の通信部１４Ａは、養生部１６、警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２、端末装置２４と通信回線を介して通信する機能を備える。
サーバー１４は、ＣＰＵ、制御プログラムを格納、記憶するハードディスク、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを保持するＲＯＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
サーバー１４は、制御プログラムを実行することにより、品質管理情報生成手段１４Ｂ、制御手段１４Ｃ、判定手段１４Ｄとして機能する。
【００２２】
品質管理情報生成手段１４Ｂは、第２の通信部１４Ａにより受信された検出結果に基づいてコンクリートＣおよび型枠２６の状態を示す品質管理情報を生成するものである。
品質管理情報は、品質管理情報生成手段１４Ｂから第２の通信部１４Ａを用いて無線回線を介して電光掲示板２２、端末装置２４に供給され、電光掲示板２２、端末装置２４により品質管理情報が表示される。
すなわち、電光掲示板２２は、無線回線を介して第２の通信部１４Ａと通信可能に接続されている。
電光掲示板２２によって表示される品質管理情報の種類、品質管理情報の表示形態は任意である。
図１に示す例では、電光掲示板２２に「養生中  強度３．５Ｎ／ｍｍ２」と表示されており、型枠２６に打ち込まれたコンクリートＣが養生中であり、現在のコンクリートＣの圧縮強度が数値で表示されている。なお、コンクリートＣの圧縮強度は、後述するようにコンクリートＣの表面の温度履歴から算出される推定値である。
【００２３】
端末装置２４は、無線回線を介して第２の通信部１４Ａと通信可能に接続されている。
端末装置２４として、パーソナルコンピュータ２４Ａ、タブレット端末２４Ｂ、あるいは、スマートフォン２４Ｂなど従来公知の様々な端末装置２４が使用可能である。
なお、第２の通信部１４Ａと、電光掲示板２２および端末装置２４とを結ぶ通信回線は、単一の無線回線であってもよいし、無線回線に加えて有線回線、公衆回線などの様々な通信回線を組み合わせてもよい。
本実施の形態では、電光掲示板２２、端末装置２４が品質管理情報を表示する表示手段を構成する。
【００２４】
品質管理情報生成手段１４Ｂで生成される品質管理情報は、数表やグラフのように図化したもの、あるいは、より視認性を高めるためにビジュアル化、アニメーション化したものを含む。
品質管理情報生成手段１４Ｂは、各センサからの検出結果そのものを品質管理情報として生成し、あるいは、各センサからの検出結果を所定の数式により数値処理したり、所定の解析手法により分析することで品質管理情報として生成するものである。これら数式や解析手法として従来公知の様々な数式や解析手法が使用可能である。
【００２５】
図４は、コンクリート打設作業の時期と品質管理情報と各センサとの関係を示す説明図である。
（１）コンクリート打ち込み前
型枠２６の設置精度（品質管理情報）は、傾斜センサ２８Ｆ、ひずみセンサ２８Ｇの検出結果に基づいて生成される。
型枠２６設置後の型枠２６の変状（品質管理情報）は、圧力センサ２８Ｅ、傾斜センサ２８Ｆ、ひずみセンサ２８Ｇ、加速度センサ２８Ｄの検出結果に基づいて生成される。
【００２６】
（２）コンクリート打ち込み中
型枠２６の変状（品質管理情報）は、圧力センサ２８Ｅ、傾斜センサ２８Ｆ、ひずみセンサ２８Ｇ、加速度センサ２８Ｄの検出結果に基づいて生成される。
打ち込み（打設）速度（品質管理情報）、打ち込み（打設）高さ（品質管理情報）は、温度センサ２８Ａ、静電容量センサ（コンクリート充填センサ２８Ｂ）、ひずみセンサ２８Ｇ、加速度センサ２８Ｄの検出結果に基づいて生成される。
充填・締め固め状況（品質管理情報）は、温度センサ２８Ａ、静電容量センサ（コンクリート充填センサ２８Ｂ）、加速度センサ２８Ｄの検出結果に基づいて生成される。
【００２７】
（３）コンクリート打ち込み後〜脱型まで
型枠２６の変状（品質管理情報）は、傾斜センサ２８Ｆ、ひずみセンサ２８Ｇ、加速度センサ２８Ｄの検出結果に基づいて生成される。
脱型時期を決定するための圧縮強度（品質管理情報）は、温度センサ２８Ａ、静電容量センサ（コンクリート充填センサ２８Ｂ）の検出結果に基づいて生成される。
コンクリートＣの養生状況は、温度センサ２８Ａ、湿度センサ２８Ｃの検出結果に基づいて生成される。
ここで、圧縮強度についてさらに説明する。
コンクリートが硬化して自立する硬さになると、型枠を取り外すことになる。その際にはコンクリートの圧縮強度という指標が型枠を取り外す目安となる。
コンクリートのようなセメント系材料は水和反応と呼ばれる水とセメントの化学反応により強度が発現し、その反応は温度に大きく依存するため、型枠表面あるいは型枠内のコンクリート表面の温度の履歴はコンクリートの硬化の程度すなわち圧縮強度を知る上で重要な情報をもつ。
そのため、型枠の温度を測定し所定の温度履歴（積算温度という指標もある）を経たことを確認することで、型枠を取り外す目安とする。
【００２８】
（４）脱型後
なお、脱型後は、型枠２６がコンクリートＣから離間するため、型枠２６に設けられている各センサによる検出動作が行なえなくなる。したがって、型枠２６から取り外した各センサを検出動作がなされるように設置し直すか、別のセンサを改めて設置することになる。
圧縮強度（品質管理情報）は、温度センサ２８Ａ、湿度センサ２８Ｃ、静電容量センサ（コンクリート充填センサ２８Ｂ）の検出結果に基づいて生成される。
養生状況（品質管理情報）は、温度センサ２８Ａ、湿度センサ２８Ｃの検出結果に基づいて生成される。
コンクリートＣの状態、変状、ひび割れ（品質管理情報）は、傾斜センサ２８Ｆ、ひずみセンサ２８Ｇ、加速度センサ２８Ｄの検出結果に基づいて生成される。
【００２９】
制御手段１４Ｃは、品質管理情報生成手段１４Ｂにより生成された品質管理情報に基づいてコンクリートＣの強度の発現を促進するように養生部１６の制御を行なうものである。
なお、制御手段１４Ｃによる養生部１６の制御は、第２の通信部１４Ａを用いて無線回線を介して行なう。第２の通信部１４Ａと養生部１６とを結ぶ通信回線は、単一の無線回線であってもよいし、無線回線に加えて有線回線、公衆回線などの様々な通信回線を組み合わせてもよい。
制御手段１４Ｃによる養生部１６の制御を第２の通信部１４Ａを用いて無線回線を介して行なうと、養生部１６の設置に際して有線回線用の通信ケーブルの設置が不要となり、作業性の向上を図る上で有利となる。
【００３０】
養生部１６は、打設されたコンクリートＣの養生を行なうことでコンクリートＣの強度を発現させるものであり、本実施の形態では、養生部１６は、散水装置１６Ａ、噴霧装置１６Ｂ、ヒーター１６Ｃ、クーラー１６Ｄ、シート開閉装置１６Ｅを含んで構成されている。
【００３１】
散水装置１６Ａは、打設されたコンクリートＣの養生として水分の供給を行ない、コンクリートＣの表面の湿潤状態を保持するものである。
この場合、品質管理情報は、湿度センサ２８Ｃの検出結果に基づいて生成され、制御手段１４Ｃは、品質管理情報に基づいて散水装置１６Ａによる散水動作の実施、停止、散水量の調整などの制御を行なう。
なお、型枠２６周辺の湿度は、型枠２６を設置中あるいは脱型後において、コンクリートＣの水和反応の促進に影響を与える重要な情報である。覆工コンクリートＣでは材齢1日未満で脱型が行われることが多く、脱型後も坑内の湿度を測定し、所定の湿度以上となるように散水装置１６Ａとの連携を行って湿潤養生を行うことも重要である。
【００３２】
噴霧装置１６Ｂは、打設されたコンクリートＣに対して養生剤を噴霧するものである。
養生剤は、コンクリート表面に噴霧されることで、コンクリートＣの表面に皮膜を作り、コンクリート表面からの水分の逸散を防ぎ、セメントの水和反応が阻害することを防止するものである。
この場合、品質管理情報は、湿度センサ２８Ｃの検出結果に基づいて生成され、制御手段１４Ｃは、品質管理情報に基づいて噴霧装置１６Ｂによる噴霧動作の実施、停止、噴霧量の調整などの制御を行なう。
【００３３】
ヒーター１６Ｃは、冬季などのように気温が低い場合に、打設されたコンクリートＣを加温することでセメントの化学反応が適切に行なわれるようにするものである。
この場合、打設されたコンクリートＣの表面にヒーター１６Ｃからの暖気を当てることでコンクリートＣの加温を行なう。
この場合、品質管理情報は、温度センサ２８Ａの検出結果に基づいて生成され、制御手段１４Ｃは、品質管理情報に基づいてヒーター１６Ｃによる加温動作の実施、温度調整などの制御を行なう。
【００３４】
クーラー１６Ｄは、打設されたコンクリートＣを冷却することでセメントの化学反応が適切に行なわれるようにするものである。
この場合、打設されたコンクリートＣの中心にパイプを入れ、クーラー１６Ｄからパイプ内に冷気を供給することでコンクリートＣの冷却を行なう。
この場合、品質管理情報は、温度センサ２８Ａの検出結果に基づいて生成され、制御手段１４Ｃは、品質管理情報に基づいてクーラー１６Ｄによる冷却動作の実施、停止、温度調整などの制御を行なう。
【００３５】
シート開閉装置１６Ｅは、打設されたコンクリートＣを覆うように設けられた保温用のシートを開閉することで、打設されたコンクリートＣの表面温度の外気温度の変化に伴う変化（特に温度低下）を抑制してセメントの化学反応が適切に行なわれるようにするものである。
この場合、品質管理情報は、温度センサ２８Ａの検出結果に基づいて生成され、制御手段１４Ｃは、品質管理情報に基づいてシート開閉装置１６Ｅによるシートの開動作および閉動作の制御を行なう。
【００３６】
なお、養生部１６は、上述した散水装置１６Ａ、噴霧装置１６Ｂ、ヒーター１６Ｃ、クーラー１６Ｄ、シート開閉装置１６Ｅに限定されるものではなく、打設されたコンクリートＣの養生を行なうものであればよく、従来公知の様々な構成のものを養生部１６として使用することができる。
【００３７】
判定手段１４Ｄは、品質管理情報生成手段１４Ｂにより生成された品質管理情報に基づいて警告報知条件が成立したか否かを判定し、警告報知条件が成立したと判定されると、警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２に対して警報動作の実行を指示する命令を送信するものである。
なお、判定手段１４Ｄから警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２への命令の送信は、第２の通信部１４Ａを用いて無線回線を介して行なう。第２の通信部１４Ａと、警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２とを結ぶ通信回線は、単一の無線回線であってもよいし、無線回線に加えて有線回線、公衆回線などの様々な通信回線を組み合わせてもよい。
判定手段１４Ｄから警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２への命令の送信を第２の通信部１４Ａを用いて無線回線を介して行なうと、警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２の設置に際して有線回線用の通信ケーブルの設置が不要となり、作業性の向上を図る上で有利となる。
上記警報動作は、警告灯１８の点灯、あるいは、ブザー２０の鳴動、あるいは、電光掲示板２２による警告表示である。
ここで、警告報知条件とは、コンクリートＣおよび型枠２６が打設されたコンクリートＣの品質を確保する上で問題が発生する可能性があり、コンクリートＣあるいは型枠２６に対して何らかの対処を行なう必要があることを示すものである。
したがって、警告報知条件の成立により、警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２が警告動作を実行すると、警告を認識した作業者がコンクリートＣあるいは型枠２６に対して必要な対処を行ない、コンクリートＣの品質を確保することができる。
また、本実施の形態においては、判定手段１４Ｄ、警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２によって警報手段が構成されている。
【００３８】
警告報知条件について具体的に説明する。
（１）品質管理情報がコンクリートＣの表面の温度である場合
例えば、型枠２６によって構築されるコンクリート構造物がダム、橋脚などの大きな土木構造物を構成するものであり、打設されるコンクリートＣが質量、体積の大きなマスコンクリートとなる場合に以下のことが懸念される。
すなわち、マスコンクリートでは、コンクリートＣの打込み後にセメントの水和発熱の影響により部材の内部と型枠２６側表面との温度差によりひずみ差が生じ、表面に微細なひび割れが生じることがある。
そのため、コンクリートＣの表面の温度低下を防止する対策が必要となる。この場合、判定手段１４Ｄは、ひび割れを発生する温度よりも高い温度を閾値として予め設定しておく。
そして、温度センサ２８Ａにより検出されたコンクリートＣの表面（型枠面）の温度（品質管理情報）が前記閾値を下回ったことをもって警告報知条件が成立したものとする。
コンクリートＣの表面の温度低下について警報動作が実行されたならば、コンクリート型枠装置１２を保温するなどの対策を講じることで、コンクリートＣの表面のひび割れの発生を抑制し、コンクリートの品質を確保することができる。
【００３９】
（２）品質管理情報がコンクリートＣの変状、コンクリート型枠装置１２の変形、破損である場合
打設中、あるいは、打設後のコンクリートＣの変状（変形）、コンクリート型枠装置１２の変形、破損が生じる可能性がある場合には、それらを抑制する対策を講じる必要がある。
この場合、判定手段１４Ｄは、圧力センサ２８Ｅ、傾斜センサ２８Ｆ、加速度センサ２８Ｄの検出結果（品質管理情報）が予め定められた閾値を上回ったことをもって警告報知条件が成立したものとする。
コンクリートＣの変状、コンクリート型枠装置１２の変形、破損について警報動作が実行されたならば、打設作業の中止、あるいは、コンクリート型枠装置１２の修理などの対策を講じることで、コンクリートＣの変状、コンクリート型枠装置１２の変形、破損を抑制し、コンクリートの品質を確保することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、コンクリート構造物を構築する型枠２６に、型枠２６に打設されたコンクリートＣの品質に関係するコンクリートＣの物理量に関する情報と、型枠２６に打設されたコンクリートＣの品質に関係する型枠２６の物理量に関する情報とを検出する検出手段２８を設け、検出手段２８の検出結果を無線回線３２を介して送信するようにした。
したがって、従来のように、コンクリートＣを型枠２６に打設するに先立って手作業により各センサを適宜箇所に設置する必要が無く、コンクリートＣの打設中、あるいは、打設後の所定期間にわたって、それらセンサの検出結果を手作業で計測、収集、管理する必要がない。
そのため、コンクリート構造物の施工の品質管理を行うために必要な型枠２６の物理量、および、コンクリートＣの物理量の双方に関する情報をリアルタイムに得ることができ、それら情報を効率的に計測、収集、管理する上で有利となる。
【００４１】
また、品質管理情報生成手段１４Ｂにより、検出手段２８の検出結果に基づいてコンクリートＣおよび型枠２６の状態を示す品質管理情報を生成するようにしたので、コンクリートＣおよび型枠２６に関する品質管理情報に基づいて、コンクリートＣの施工時の型枠２６の設置状況、型枠２６内に打ち込まれたコンクリートＣの養生方法の制御、強度推定や脱型時期の判定などが可能となり、より合理的な品質管理が可能となる。
【００４２】
また、品質管理情報を表示する表示手段を備えたので、コンクリートＣおよび型枠２６に関する品質管理情報を効率的に得ることができる。
【００４３】
また、品質管理情報に基づいて警告報知条件が成立したと判定されると警告を報知するようにしたので、コンクリートＣの打設作業時におけるヒューマンエラーを未然に防ぐことができ、コンクリートＣの品質が向上する上で有利となる。
【００４４】
また、型枠２６に打設されたコンクリートＣの養生を行なう養生部１６を備え、品質管理情報に基づいてコンクリートＣの強度の発現を促進するように養生部１６の制御を行なうようにしたので、コンクリートＣの強度を効率的に確保する上で有利となる。
【００４５】
次に、本発明をトンネル覆工コンクリートの施工に適用した場合の実施例について説明する。
図５は、トンネル覆工コンクリートにおいて、コンクリートの打込み後の経過時間（材齢）と、型枠２６の温度との関係を示したものである。なお、図５において、坑内外気温とは、コンクリートが打ち込まれた箇所の雰囲気温度を計測した結果を示している。
この場合、型枠２６として、鋼製の型枠２６と、ＦＲＰ製の型枠２６との双方を用いた。
温度センサ２８Ａは、各型枠２６に設置され、型枠２６の温度、すなわち、型枠２６に打ち込まれたコンクリートの表面（型枠面）の温度を検出する。
【００４６】
図６は、図５に示す温度測定結果に基づいて推定されたコンクリートの圧縮強度を示す図である。
図６には、トンネル覆工コンクリートの脱型強度である２(Ｎ／mm2)の位置を二点鎖線で示している。
コンクリートの圧縮強度は、図７に示す式（１）、式（２）を用いて推定した。
ここで、
f’c(t)は、材齢t（日）におけるコンクリートの圧縮強度(Ｎ／mm2)である。
f’ckは、コンクリートの設計基準強度(Ｎ／mm2)である。
tは、材齢（日）である。
iは、設計基準強度の材齢（日）であり、i=28または91である。
a、bは、セメントの種類により異なる係数、dは材齢28日に対する材齢91日の強度の増加率である。
本例の場合、a＝6.2、b＝0.93、d(28)＝1.15である。
teは、有効材齢（日）である。
Δtiは、温度がT(℃)である期間の日数である。
T0は、１℃である。
【００４７】
品質管理情報生成手段１４Ｂは、温度センサ２８Ａの検出結果（型枠２６の温度）に基づいて、式（１）、式（２）による圧縮強度の推定を行なう。
つまり、品質管理情報生成手段１４Ｂは、温度計測と同時に圧縮強度の推定を行ない、時間経過に伴って変化する圧縮強度をグラフ化した品質管理情報を生成して、図６に示すように端末装置２４に表示させる。あるいは、時間経過に伴って変化する圧縮強度をリアルタイムに電光掲示板２２に表示させる。
表示される圧縮強度がトンネル覆工コンクリートの脱型強度である２(Ｎ／mm2）に達した時点で型枠２６の取り外しを行った。
従来、コンクリートの脱型は、コンクリートの打込み後の経過時間（材齢）がおおよそ14時間あるいは16時間という定性的な時間が経過した時点で行なっていたが、本実施の形態によれば、推定されたコンクリートの圧縮強度に基づいて脱型強度に達したか否かを判定して脱型することができる。そのため、強度不足による脱型時の不具合を防ぐとともに、合理的な施工が可能となる。
【００４８】
図８は、コンクリート打設中における時刻と型枠２６に作用する圧力の関係を示す図である。
このケースで打ち込んだコンクリートは流動性が高く、型枠２６に作用する圧力が液圧に近い高い圧力が作用するものと予想されたため、圧力の計測を行いながらコンクリートの打込みを行った事例である。
図８において、符号Ｎｏ．３、Ｎｏ．６、Ｎｏ．９、Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１５は、それぞれ圧力センサ２８Ｅの番号を示し、各圧力センサ２８Ｅは、型枠２６の互いに異なった箇所に設置されている。
判定手段１４Ｄは、圧力センサ２８Ｅの検出結果が閾値（本例では０．０６ＭＰａ）を上回っていると判定すると、警告灯１８、ブザー２０、電光掲示板２２により警報の報知動作を実行させる。
本例では、図８に示すように、No.6とNo.9の圧力センサ２８Ｅの検出結果が閾値（管理値）の0.06MPaを上回っている。
したがって、判定手段１４Ｄによる警報の報知を認識した作業者が、圧力センサ２８Ｅの検出結果が閾値を下回るように、コンクリートの打ち込み量、あるいは、打ち込み速度を調節することで、型枠２６の状態を確認しながら施工を行った。
これにより、コンクリートの圧力作用による型枠２６の変形を生じることなく施工が可能となった。
【符号の説明】
【００４９】
１０……コンクリート管理システム、１２……コンクリート型枠装置、１４……サーバー、１４Ａ……第２の通信部（第２の通信手段）、１４Ｂ……品質管理情報生成手段、１４Ｃ……制御手段、１４Ｄ……判定手段、１６……養生部、１８……警告灯、２０……ブザー、２２……電光掲示板、２４……端末装置、２６……型枠、２８……検出手段、３０……第１の通信部（通信手段、第１の通信手段）、３２……無線回線。
【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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