(57)【要約】【課題】  水滴を受け止める架台を必要とせず、簡易な構造で小型にして自走しながらの養生が可能な極めて作業性に秀れた実用的なトンネル覆工コンクリートの養生装置を提供することである。【解決手段】  打設されたトンネル覆工コンクリートに水を吹き付けて養生を行なうトンネル覆工コンクリートの養生装置において、トンネル覆工コンクリートに霧状の水を吹き付ける噴霧機構１と、該噴霧機構１をトンネル内に移動自在に設ける移動機構２とを有し、この噴霧機構１と移動機構２とにより、トンネル覆工コンクリートの表面に前記霧状の水を所定量吹きつけながらトンネル内を移動し得るように構成されているものである。【選択図】      図２
2006089995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打設されたトンネル覆工コンクリートに水を吹き付けて養生を行なうトンネル覆工コンクリートの養生装置において、トンネル覆工コンクリートに霧状の水を吹き付ける噴霧機構と、該噴霧機構をトンネル内に移動自在に設ける移動機構とを有し、この噴霧機構と移動機構とにより、トンネル覆工コンクリートの表面に前記霧状の水を所定量吹きつけながらトンネル内を移動し得るように構成されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構は、トンネル覆工コンクリート表面に、所定粒径の霧状の水を所定量吹き付けるノズル体を有するものであることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【請求項３】
請求項２記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構として、ノズル体が複数所定間隔で設けられた噴霧管が採用されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【請求項４】
請求項３記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧管は、トンネルの内形状と略同形状に設定され、水を吹きつけながらトンネルの長手方向に移動せしめることでトンネル覆工コンクリート略全面に霧状の水を吹き付けられるように構成されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【請求項５】
請求項２〜４いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、各ノズル体に霧状の水の吹き付け量を制御する制水弁が設けられていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構から噴霧される霧状の水の温度を、トンネル覆工コンクリートの表面を可及的に養生に適した温度にし得る水温調整機構が設けられていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構は、直径１００μｍ以下の粒径の霧状の水を吹き付け得るように構成されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、移動機構として、トンネル内に設置されたガイドレール上を移動する受台が採用され、該受台上に噴霧機構が設けられていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工コンクリートの養生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル内面に打設された覆工コンクリートの養生（水和反応の促進）は、人手でホース等を用いて水をかけることで行なっていたため、散水が不完全となりやすく、しかも時間と手間がかかり極めて効率が悪い。
【０００３】
そこで、近年、特開２００１−２４８３９８号公報（特許文献１）に開示されているような養生装置が提案されている。
【０００４】
この特許文献１に開示されている養生装置は、図１に図示したように、ガイドレール23上を移動可能な架台21（台車）にアーチ形状の散水管22を移動自在に設け、この散水管22に設けた散水ノズルから散水して覆工コンクリートを養生するものであり、人手により養生を行なう場合よりは簡易に養生を行なえる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４８３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている方法には以下の（１）〜（４）の問題点がある。
【０００７】
（１）散水による養生のため、覆工コンクリートの頂部や側面から養生水が水滴となって落下する。この落下水は、そのままにしておくとトンネルの地盤に浸透し、地盤の泥濘化を引き起こす。
【０００８】
そのため、特許文献１においては落下水をできるだけ架台で受け止める構成としており、よって、架台がトンネル長さ方向に長くならざるを得ず、大掛かりな設備となってトンネル内での作業性の低下は避けられない。
【０００９】
（２）また、上述のように、架台により落下水を受け止める構成であるから、散水の後、落下水が鎮静するまでの間、架台を移動させることはできず、よって、架台を移動させながらの散水は好ましくなく、この点で、自由度が小さく、作業性の低下は避けられない。
【００１０】
（３）また、特許文献１においては、架台の移動手段とは別個に散水管の移動手段（ガイドレール24、駆動装置等）が必要となり、無駄が多い。
【００１１】
（４）また、給水管に制水弁（電磁バルブ）を取り付けるため、個々の散水ノズルの散水量が調整できず、きめ細かい散水制御ができない。
【００１２】
また、トンネル覆工コンクリートの人手によらない養生方法として、次のような方法もある。即ち、空気で膨らませた３０ｃｍ厚の筒状のバルーンをコンクリート面に密着させて、覆工コンクリートを保温・保湿養生する方法もある。しかし、この場合にも、バルーンの移動・設置に手間がかかり、また、バルーンの固定には固定用の枠設備が必要となるため、設備費がかかり、しかも、養生期間中は、固定用の枠設備でトンネル内断面が狭められ、運搬等に支障が生じ易い。このため、特に小口径断面のトンネルでの適用は難しい。
【００１３】
本発明は、上述の問題点を解決するもので、水滴を受け止める架台を必要とせず、簡易な構造で小型にして自走しながらの養生が可能な極めて作業性に秀れた実用的なトンネル覆工コンクリートの養生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１５】
打設されたトンネル覆工コンクリートに水を吹き付けて養生を行なうトンネル覆工コンクリートの養生装置において、トンネル覆工コンクリートに霧状の水を吹き付ける噴霧機構１と、該噴霧機構１をトンネル内に移動自在に設ける移動機構２とを有し、この噴霧機構１と移動機構２とにより、トンネル覆工コンクリートの表面に前記霧状の水を所定量吹きつけながらトンネル内を移動し得るように構成されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【００１６】
また、請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構１は、トンネル覆工コンクリート表面に、所定粒径の霧状の水を所定量吹き付けるノズル体３を有するものであることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【００１７】
また、請求項２記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構１として、ノズル体３が複数所定間隔で設けられた噴霧管４が採用されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【００１８】
また、請求項３記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧管４は、トンネルの内形状と略同形状に設定され、水を吹きつけながらトンネルの長手方向に移動せしめることでトンネル覆工コンクリート略全面に霧状の水を吹き付けられるように構成されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【００１９】
また、請求項２〜４いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、各ノズル体３に霧状の水の吹き付け量を制御する制水弁10が設けられていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【００２０】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構１から噴霧される霧状の水の温度を、トンネル覆工コンクリートの表面を可及的に養生に適した温度にし得る水温調整機構が設けられていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【００２１】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、噴霧機構１は、直径１００μｍ以下の粒径の霧状の水を吹き付け得るように構成されていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【００２２】
また、請求項１〜７いずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリートの養生装置において、移動機構２として、トンネル内に設置されたガイドレール６上を移動する受台７が採用され、該受台７上に噴霧機構１が設けられていることを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上述のように構成したから、簡易な構造で小型にして自走しながらの養生が可能な極めて作業性に秀れた実用的なトンネル覆工コンクリートの養生装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２５】
噴霧機構１から霧状の水をトンネル覆工コンクリートに所定量吹き付ける。この吹き付けられるものは霧状の水であるから、トンネル覆工コンクリートに適量付着し、且つ霧状の水はトンネル内に浮遊してトンネル内が適温且つ適湿に保たれる。よって、トンネル覆工コンクリート内面を養生水が水滴となって落下することはないから、大型の架台を必要とせず、また、簡易な構造で小型の装置を移動させながらトンネル覆工コンクリートを養生することができ、更に、特許文献１のように架台の移動手段とは別個に噴霧機構１の移動手段が不要となるなど、トンネル内での作業性を低下させることなく効率的にトンネル覆工コンクリートの養生を行なうことができる。
【実施例】
【００２６】
本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。
【００２７】
本実施例は、打設されたトンネル覆工コンクリートに水を吹き付けて養生を行なうトンネル覆工コンクリートの養生装置において、トンネル覆工コンクリートに霧状の水を吹き付ける噴霧機構１と、該噴霧機構１をトンネル内に移動自在に設ける移動機構２とを有し、この噴霧機構１と移動機構２とにより、トンネル覆工コンクリートの表面に前記霧状の水を所定量吹きつけながらトンネル内を移動し得るように構成されているものである。
【００２８】
即ち、本実施例は、トンネル内に、トンネル覆工コンクリートを打設するためのセントルを組み立て、該セントルを用いてトンネル覆工コンクリートを打設し、セントルを解体・移動せしめた後、この打設したトンネル覆工コンクリートを養生する際に用いるものである。
【００２９】
各部を具体的に説明する。
【００３０】
噴霧機構１は、トンネル覆工コンクリート表面に、霧状の水を所定量吹き付けるノズル体３を有するものであり、具体的には、噴霧機構１として、ノズル体３が複数所定間隔で設けられた噴霧管４が採用されている。
【００３１】
尚、霧状の水とは、本実施例においては、落下速度が極めて遅い水の浮遊体のことを指す。一般的に、雨滴の粒径は２０００μｍ程度であり、その落下速度（終端速度）は約６．５５ｍ／ｓであるのに対し、本実施例で言う霧状の水の粒径は、２００〜１００μｍ以下で落下速度は１００μｍで約０．２４０ｍ／ｓと遅く、それだけ滞空時間が長い。特に５０μｍ以下では、落下速度が約０．０７０７ｍ／ｓとなり、非常に滞空時間が長くなるため好適である。
【００３２】
この噴霧管４は、トンネルの内形状と略同形状に設定され、霧状の水を吹きつけながらトンネルの長手方向に移動せしめることでトンネル覆工コンクリート略全面に水を吹き付けられるように構成されている。具体的には、本実施例においては、一般的なアーチ状のトンネルを想定し、図２に図示したようなアーチ状の噴霧管４が採用されている。
【００３３】
移動機構２としては、トンネル内に設置されたガイドレール６上を移動する受台７が採用されている。この受台７は、特許文献１の架台のようにトンネル長さ方向に長いものではなく、単に噴霧管４を受けるに過ぎないものである。また、受台７の上部に設けた取付固定部７ａに噴霧管４が取り付けられている。
【００３４】
従って、本実施例においては、単に受台７を移動せしめながら噴霧管４から霧状の水を吹き付けるだけで、トンネル覆工コンクリート略全面に霧状の水を吹き付けることができる。
【００３５】
尚、本実施例においては、噴霧管４としてトンネルの内形状と略同形状の噴霧管４を採用しているが、他の構成、例えば、図３に図示したように直線状の噴霧管４を、トンネルの内形状と略同形状のガイドレール９に沿って移動するように構成したり、図４に図示したように直線状の噴霧管４を、アーム８を介して回動自在に受台７に枢着したりしても良い。
【００３６】
また、受台７には、トンネル底面に敷設されるガイドレール６上を回転移動する車輪が取り付けられた脚部18が設けられている。
【００３７】
また、本実施例においては、移動機構２として、受台７が車輪を介して前記ガイドレール６上を往復移動する構成を採用しているが、他の構成、例えばガイドレール６上を移動するのではなく、タイヤでトンネル内を自由に走行し得るように構成しても良い。更に、本発明においては受台７は必ずしも必要なものではなく、例えば噴霧管４自体に移動機構２を設けた構成としても良い。即ち、噴霧管４により霧状の水を噴霧しながらトンネル内を移動できる構成であればどのような移動機構２を採用しても良い。
【００３８】
尚、ガイドレール６上を移動する方式の場合には、セントルで用いるレールをそのまま利用することができ、それだけ作業性に秀れ、タイヤで走行する方式の場合には、移動の自由度が大きく、噴霧管４とコンクリート壁面との距離の調整を行いやすいことになる。
【００３９】
また、各ノズル体３には、霧状の水の吹き付け量を制御する制水弁10が設けられている。更に、噴霧機構１のノズル体３としては、直径１００μｍ程度の粒径の霧状の水を吹き付けるものが採用されている。
【００４０】
具体的には、ノズル体３としては、図５に図示したように、コンプレッサ15からの圧縮空気により霧状の水を吹き付け得る２流体ノズルが採用されており、該２流体ノズルを水配管４ａとエアー配管４ｂとから成る噴霧管４のエアー配管４ｂ側に設け、水配管４ａから水を前記制水弁10を介して供給するように構成されている。尚、図中符号11は通水チューブ、17はコードリールである。
【００４１】
尚、本実施例においては１０個のノズル体３を略等間隔で並設した構成であるが、ノズル体３の配置は、噴霧範囲、吹き付け量、受台７の移動速度等を勘案して適宜設定する。
【００４２】
また、噴霧は、基本的にはコンクリート壁面に向かって行なう（例えば、ノズル体３と対象のコンクリート壁面との距離が近い場合には、該コンクリート壁面に対して斜めに吹き付ける。）
従って、ノズル体３毎の吹き付け量を制水弁10により制御することができ、個別箇所の状況（乾燥状態、風の状態、コンクリート面の結露状態など）に基づいて適正な養生が可能となる。よって、少量の霧状の水で効率的な養生が可能となり、それだけ給水タンク14が小さくて済む。
【００４３】
また、本実施例においては、噴霧機構１からの霧状の水の吹き付け量は、トンネル覆工コンクリートの表面の湿度分布を湿度センサ（図５では省略）によってセンシングして、このトンネル覆工コンクリートの表面の湿度が適正となるように、前記制水弁10や水配管４ａに水を供給するポンプ13及びエアー配管４ｂに圧縮空気を供給するコンプレッサ15等を制御盤16により自動制御している。
【００４４】
尚、本実施例においては、吹き付け量を自動制御しているが、目視で判断し、手動で制御する構成としても良い。また、図５においては、制御盤16から各制水弁10への制御ケーブルは省略しているが、上記の制御は、制御ケーブルを用いないで無線で行なうことも可能である。
【００４５】
具体的には、吹き付け量は、トンネル覆工コンクリート表面で結露した水がしたたり落ちない程度（好ましくはｍ２当たり１００ｃｃ〜２００ｃｃ程度）に設定し、乾燥した時は再度噴霧する。噴霧間隔、回数等は施工時の状況により異なり、データに基づいて適宜判断する。
【００４６】
更に具体的には、湿潤・乾燥状態（湿度）、コンクリート温度・気温の状態、風の状態、コンクリート面の結露状態などを見て制御する。
【００４７】
また、各ノズル体３は、夫々制水弁10により、頂部、側面など、個別箇所の状態に応じて吹き付け量を制御する。尚、全体の制御は、圧力調整弁19で行う。また、符号20は、コンプレッサ15からの圧縮空気を制御する圧力調整弁である。
【００４８】
従って、従来のように散水状態（水の粒径が大きく、トンネル表面に付着してからしたたり落ちる状態）とはならず、噴霧管４から吹き付けられる霧状の水はトンネル内を浮遊すると共に、トンネル覆工コンクリート表面には、該表面に保持される所定量だけが付着し、過剰にコンクリート表面に付着せず、このコンクリート表面から垂れ落ちて路盤の泥濘化を引き起こすことがない。
【００４９】
よって、本実施例の受台７は、従来例と異なり、落下水を受け止めるための構造は必要ないから、従来例に比して奥行きを短くでき、また、霧状の水を噴霧しながらの移動も可能であるから、トンネル内での作業の邪魔となりにくい。
【００５０】
即ち、本実施例によれば、トンネル覆工コンクリートを効率良く養生せしめることができ、また、トンネル内に噴霧管４からの霧状の水が浮遊することで、トンネル内の湿度が適当に保たれることになり、噴霧間隔を長く取ることができるのは勿論、受台７をコンパクトにして自由度の高い装置を実現でき、一層作業性に秀れたものとなる。
【００５１】
また、この受台７上には、噴霧機構１から噴出される霧状の水の温度が、トンネル覆工コンクリートが養生するのに適切な温度となるような温度、例えば、寒冷時には噴霧管４に供給する水を温水とする水温調整機構としてのヒータ等を設けると良い。この場合、周囲環境によるコンクリートの急激な温度変化が少なくなり、寒冷時、暑中時等の環境に応じた適切な養生ができることになる。
【００５２】
具体的には、寒冷時には熱コイルにより水を加熱したり、暑中時には氷を用いて冷水を確保したりする。
【００５３】
尚、寒冷時に温水を噴霧する場合には、コンクリート面周辺の空気が暖められ、霧が浮き易い状態となり保湿が長く確保することができ、暑中時に冷水を噴霧する場合には、硬化熱によりコンクリート温度が高くなることを防ぐことができる。
【００５４】
また、高温過ぎるとコンクリート養生に悪影響を及ぼすため、トンネル覆工コンクリートに吹き付ける霧状の水の温度は、コンクリート表面温度とあまり差がないように、２０℃〜４０℃程度に設定するのが好ましい。
【００５５】
更に、給水タンク14を移動機構２としての受台７に載置固定しても良い。この場合には受台７の自由度は一層大きくなる。また、受台７に載置固定しない場合は、路盤に設置してフレキシブルな給水管を用いて給水する構成としても良い。
【００５６】
本実施例は上述のように構成したから、噴霧機構１から霧状の水をトンネル覆工コンクリートに所定量吹き付けると、この吹き付けられるものは霧状の水であるから、トンネル覆工コンクリートに適量付着し、且つ霧状の水はトンネル内に浮遊してトンネル内が適温且つ適湿に保たれる。よって、トンネル覆工コンクリート内面を養生水が水滴となって落下することはないから、大型の架台を必要とせず、また、簡易な構造で小型の装置を移動させながらトンネル覆工コンクリートを養生することができ、更に、特許文献１のように架台の移動手段とは別個に噴霧機構１の移動手段が不要となるなど、トンネル内での作業性を低下させることなく効率的にトンネル覆工コンクリートの養生を行なうことができる。
【００５７】
また、従来のように、コンクリート面に霧状の水を吹き付けるため、路盤の泥濘化の懸念はなく、養生水の落下は少なく養生水の落下するエリアをカバーするような広い架台は不要であり、噴霧機構１を搭載し得る受台７であれば良く、また、噴霧機構１を固定する場合、これを移動せしめる設備は不要であるから、装置のコンパクト化・簡略化を図ることができる。
【００５８】
従って、従来に比して極めて小型な構成を実現できるから、噴霧養生エリアを自在に変えることができ、適宜な養生が可能となる。
【００５９】
また、給水タンク14を受台７上に載置固定した場合には、噴霧養生にあたって移動の自由度が大きくなる。
【００６０】
また、霧状の水の温度を制御して養生に最適な水温として用いた場合には、この場合、周囲環境によるコンクリートの急激な温度変化が少なくなり、寒冷時、暑中時等の環境に応じた適切な養生ができることになる。
【００６１】
また、ノズル体３毎の制水弁10で吹き付け量を制御できるため、個別箇所の状況に応じて適正な養生が可能となり、しかも、少量の水で効率的に養生を行なえることになる。
【００６２】
従って、本実施例は、簡易な構造で小型にして自走しながらの養生が可能な極めて作業性に秀れた実用的なトンネル覆工コンクリートの養生装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来例の構成概略説明斜視図である。
【図２】本実施例の構成概略説明斜視図である。
【図３】別例１の構成概略説明斜視図である。
【図４】別例２の構成概略説明斜視図である。
【図５】本実施例の概略説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  噴霧機構
２  移動機構
３  ノズル体
４  噴霧管
６  ガイドレール
７  受台
10  制水弁
【図１】
2006089995.tif 000003
【図２】
2006089995.tif 000004
【図３】
2006089995.tif 000005
【図４】
2006089995.tif 000006
【図５】
2006089995.tif 000007