(57)【要約】【課題】打設後のコンクリートの養生のため、打設表面に散水を施す場合において、コンクリート表面を適切な湿潤状態に保つように適切に散水すること。【解決手段】天井面に設置されトンネルの長手方向に延びる軌道３と、軌道３に沿って移動可能な移動体４と、コンクリートに向けて散水液を散水する散水装置５と、 移動体４に設置され、前記コンクリートの水分量を計測する赤外線水分センサー７と、赤外線水分センサー７により、前記覆工クリートの湿潤状態を検知し、乾燥していると判定されると、散水装置５を作動させ、所定量散水した後に散水装置５の作動を停止させる散水装置作動制御手段Ｃとを備えるコンクリートの湿潤養生装置２。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の構築工事で使用され、前記コンクリート構造物構築のための型枠に打設されたコンクリートの硬化後、当該硬化したコンクリートの表面の品質を向上させるためコンクリート表面を湿潤状態にして養生させるコンクリートの湿潤養生装置であって、コンクリート表面に向けて噴霧及び液滴の少なくとも一方を含む散水を行う散水装置と、
前記コンクリート構造物の乾燥状態を非接触で検知する非接触検知手段と、
この非接触検知手段により、前記コンクリート表面が湿潤状態より乾燥していると判定されると、前記散水装置を作動させ当該箇所に向け所定量散水した後、当該散水装置の作動を停止させる散水装置作動制御手段と、
を備えるコンクリートの湿潤養生装置。
【請求項２】
前記非接触検知手段は、前記コンクリート構造物の長手方向において複数個固定して配置されている請求項１に記載のコンクリートの湿潤養生装置。
【請求項３】
軌道と、
この軌道に沿って移動可能な移動体とを備え、
前記移動体は、前記軌道上を滑走する滑走部と、この滑走部に支持されかつ前記散水装置を装備する散水装置装備部と、前記非接触検知手段と、を装備する請求項１に記載のコンクリートの湿潤養生装置。
【請求項４】
軌道と、
この軌道に沿って移動可能な移動体とを備え、
前記移動体は、コンクリート構造物の横断面の少なくとも上半部分の形状に沿って延伸するハンガーを備える請求項１に記載のコンクリートの湿潤養生装置。
【請求項５】
前記非接触検知手段は、前記ハンガーの延伸方向に複数備えられている請求項４に記載のコンクリートの湿潤養生装置。
【請求項６】
前記非接触検知手段は、前記ハンガーの延伸方向に沿って移動可能に単数又は複数設置される請求項４に記載のコンクリートの湿潤養生装置。
【請求項７】
前記非接触検知手段には、赤外線水分センサー、デジタルカラー判別センサー、光量センサー、蛍光体検出UVセンサー、光沢判別センサー、カラー判別センサーのいずれかを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンクリートの湿潤養生装置。
【請求項８】
型枠に打設されたコンクリート表面の硬化後、当該硬化したコンクリートの表面に沿って移動しながら前記コンクリートの表面に向けて噴霧及び液滴の少なくとも一方を含む散水を行い、前記コンクリート表面の乾燥状態を非接触検知手段で検知後、乾燥していると判定された場合に再度前記散水を実行するコンクリートの湿潤養生管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリートの湿潤養生技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の構築工事、例えば、地山を掘削して形成された素堀トンネルの掘削面をコンクリートで被覆するトンネル覆工工事では、一般的にはまず素堀トンネルの掘削面にコンクリートを吹き付ける一次覆工を行う。そして、一次覆工後のトンネル内壁面をさらにコンクリートで被覆する二次覆工を行う。
【０００３】
二次覆工では、トンネル内を移動可能な型枠（以下セントル）を用いて、コンクリートを被覆する。セントルは、一次覆工後のトンネル内に移動される。そして、固形化する前のコンクリートを、セントルと一次覆工後のトンネル内壁面との間へ流し込むコンクリート打設を行う。
【０００４】
打設されたコンクリートは、硬化するまでの所定時間の間に外力が加わらないように、セントル内部で保護される。そして、硬化した後でセントルは外される。これを脱枠という。
【０００５】
脱枠後、硬化したコンクリートの表面の品質を向上させるため、硬化したコンクリートの表面は、適度な湿潤状態に保つ必要がある。これをコンクリートの養生という。
コンクリートの養生のため、打設表面に散水を施し、水和反応を促進することがよく行われる。なお、この明細書でいう散水とは、噴霧及び液滴の少なくとも一方を含む水まきをいうものとする。
【０００６】
トンネル内壁面の養生方法としては、例えば、次のような方法が周知である。
すなわち、複数の散水口が長手方向に形成された散水管をトンネルの長手方向に延びるようにかつトンネル内周面に沿って等間隔になるように複数配置し、前記散水管に高圧で水を送り込み、トンネル内壁面に向けて各散水管の散水口から散水するという方法である。
【０００７】
また、散水管の配置形態としては、上記の他にトンネルの横断面形状に沿うように、例えばアーチ形状にされた複数の散水管をトンネルの長手方向に等間隔で配置するというものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２４８３９８号公報
【特許文献２】特開２００９−１４４３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、トンネルの場合には、側壁から天井面にかけてのアーチ状の散水作業となるため散水が不完全となり易かった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてされたものである。その解決しようとする課題は、打設後のコンクリートの養生のため、打設表面に再散水を施す場合において、再散水の管理（再散水を行う時期の決定支援、自動判定等）による乾燥防止ができるコンクリートの湿潤養生
装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る装置は、コンクリート構造物の構築工事で使用され、前記コンクリート構造物構築のための型枠に打設されたコンクリートの硬化後、当該硬化したコンクリートの表面の品質を向上させるためコンクリート表面を湿潤状態にして養生し、乾燥を防止するコンクリートの湿潤養生装置である。
【００１２】
本装置は、コンクリート表面に向けて噴霧及び液滴の少なくとも一方を含む散水を行う散水装置と、前記コンクリート構造物の乾燥状態を非接触で検知する非接触検知手段と、この非接触検知手段により、前記コンクリート表面が湿潤状態より乾燥していると判定されると、前記散水装置を作動させ当該箇所に向け所定量散水した後、当該散水装置の作動を停止させる散水装置作動制御手段とを備えるコンクリートの湿潤養生装置である。
【００１３】
また、前記非接触検知手段は、前記コンクリート構造物の長手方向において複数個固定して配置するようにしてもよい。
さらに、本装置は、軌道と、この軌道に沿って移動可能な移動体とを備える。移動体は、前記軌道上を滑走する滑走部と、この滑走部に支持されかつ前記散水装置を装備する散水装置装備部と、前記非接触検知手段と、を装備する。
【００１４】
本装置によれば、軌道に沿って移動可能な移動体に非接触検知手段が設置されているので、軌道に沿って移動体を移動して、非接触検知手段によりコンクリートの湿潤量を計測する。そして、非接触検知手段によりコンクリート表面の乾燥箇所を検知すると、散水装置作動制御手段が、前記散水装置を作動させ、湿潤量が所定値より低い前記箇所に向け所定量の散水をした後、当該散水装置の作動を停止する。
【００１５】
また、本発明のコンクリートの湿潤養生装置は、軌道と、この軌道に沿って移動可能な移動体とを備え、前記移動体は、コンクリート構造物の横断面の少なくとも上半部分の形状に沿って延伸するハンガーを備えるものであることが望ましい。
【００１６】
さらにまた、前記非接触検知手段は、前記ハンガーの延伸方向に複数備えることができる。
加えて、前記非接触検知手段は、前記ハンガーの延伸方向に沿って移動可能に単数又は複数設置するようにしてもよい。
【００１７】
さらに、前記非接触検知手段には、赤外線水分センサー、デジタルカラー判別センサー、光量センサー、蛍光体検出UV（紫外線）センサー、光沢判別センサー、カラー判別センサーのいずれかを含む。
【００１８】
本発明は、コンクリートの湿潤養生方法でもある。
本方法は、型枠に打設されたコンクリート表面の硬化後、当該硬化したコンクリートの表面に沿って移動しながら前記コンクリートの表面に向けて噴霧及び液滴の少なくとも一方を含む散水を行い、前記コンクリート表面の乾燥状態を非接触検知手段で検知後、乾燥していると判断した場合に再度前記散水を実行するコンクリートの湿潤養生方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、養生に必要な水分の不足している箇所を非接触検知手段により連続的に検知することも可能である。そして、当該検知によって水分の不足している箇所に向けて散水装置により散水できるので、養生不足の箇所が無いか又は極めて少なくすることができる。つまり、セメントの水和反応に必要な水分が供給されるため、コンクリートの品
質向上を期待できる。よって、コンクリート表面において、ひび割れの発生を効率的に防止し易くなる。
【００２０】
水分の必要な箇所にのみ散水をし、水分が既に十分な箇所には散水をしないことも可能である。または、散水の頻度を少なくすることが可能である。したがって、養生水の供給量が多過ぎることはない。このため、養生水が、例えばトンネルの天井から落下する量を低減することができる。この結果、余分な養生水により路盤の泥濘化を引き起こすことを抑制できる。また無駄な散水がないので、多量の水の確保を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例に係るコンクリートの湿潤養生装置の概略全体斜視図である。
【図２】図１の要部拡大縦断面図である。
【図３】図１の拡大横断面図である。
【図４】図１の要部拡大詳細斜視図であって、移動体がセントルから離れた状態を示す図である。
【図５】図４と同様、図１の要部拡大詳細斜視図であって、移動体がセントルから離れる前の状態を示す図である。
【図６】図４の要部拡大図である。
【図７】貯水タンクに貯水されている水がスプレーノズルから噴射されるまでの経路を説明するための図である。
【図８】図７の領域VIII部分の拡大図である。
【図９】図８の右側面図である。
【図１０】図９の領域X部分の拡大図である。
【図１１】赤外線水分センサーの計測システムを説明するための予備実験の構成図である。
【図１２】モルタルの乾燥重量と赤外線水分センサーとの電圧変化を示す予備実験データを示す図である。
【図１３】支持材に支持された軌道の移動する順序を説明するための最初の図であり、セントルの進行に伴って増設された支持材に軌道がまだ支持されていない状態を示す図である。
【図１４】図１３に連続する図であって、支持材に軌道が支持される直前の状態を示す。
【図１５】図１４に連続する図であって、支持材に軌道の先端が支持された状態を示す図である。
【図１６】図１５に連続する図であって、軌道が支持材に完全に支持され、移動途中の状態にあることを示す図である。
【図１７】図１６に連続する図であって軌道の移動が終了し、軌道の後端を支持材が支持している状態を示す図である。
【図１８】散水を一端終了した後、養生に必要な水分の不足している箇所を検知して、散水するまでの手順を説明するためのフローチャート。
【図１９】本発明の第２の実施例に係るコンクリートの湿潤養生装置の概略全体斜視図である。
【図２０】図１９の要部拡大図である。
【図２１】ピニオン機構部の側面図である。
【図２２】図２１の矢印IIXII方向から見た図である。
【図２３】図２２の鳥瞰図である。
【図２４】図２３の矢印IIXIV方向から見た図である。
【図２５】図２１の要部拡大斜視図である。
【図２６】散水終了後、養生に必要な水分の不足している箇所を検知して、散水するまでの手順を説明するためのフローチャートである。
【図２７】赤外線水分センサーがハンガーに１つ設置された場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明のコンクリートの湿潤養生装置の実施の形体（以下、実施形体）を添付した図面を参照して説明する。
【００２３】
図１〜５は、二次覆工が行われコンクリートの硬化後、脱枠されたトンネル１及び当該トンネル１内に設置された本発明に係るコンクリートの湿潤養生装置（以下、湿潤養生装置）２のトンネル１内における設置状態を示す。
【００２４】
トンネル１は、横断面の外縁が円弧形のいわゆる「かまぼこ形」トンネルである。
【００２５】
図１及び２に正対して右側が、素堀トンネルの形成側であり、その側に図示しない掘削装置を設置し、図１及び２の右側に掘削装置は進行する。掘削装置に続いて、セントルＳは路盤上に走行可能に設置され自走する。またセントルＳは湿潤養生装置２を牽引する。
【００２６】
＜湿潤養生装置２＞
湿潤養生装置２は、セントルＳの進行方向と反対の方向に向けて延びる軌道３と、軌道３に沿って移動可能な移動体４と、移動体４に設置され覆工のためのコンクリート（以下覆工コンクリート）に向けて散水する散水装置５と、同じく移動体４に設置され、覆工コンクリートで被覆されたトンネル内壁面の湿潤状態を計測する非接触検知手段である赤外線水分センサー７と（図３参照）、赤外線水分センサー７により、当該湿潤状態より乾燥していると判断した場合、散水装置５を作動させ、そこから所定量散水した後に散水装置５の作動を停止させる噴霧装置作動制御手段Ｃとを構成部材として有する。
以下、湿潤養生装置２のこれら構成部材について詳しく述べる。
【００２７】
＜軌道３＞
軌道３は、この実施形体では、Ｉ形鋼を複数直列に連結して構成されたものであり（図１、２、４及び５参照）、支持材６によってトンネル１の内壁面１１のうち天井面１１ｃ（覆工クラウン部ともいう）に設置される（図８〜１０参照）。また軌道３は、単に天井面１１ｃに設置されるだけではない。支持材６により、天井面１１ｃに懸架された状態で、トンネル長手方向に自在に移動できるようになっている（図１３〜１７参照）。
【００２８】
トンネル内における軌道３の移動を掘削装置の進行に合わせて可能にするために、支持材６は、掘削装置に牽引されるセントルＳの進行に伴って、その進行方向に増設される。そして、複数の支持材６により支持された状態で、軌道３は天井面１１ｃ沿いに滑走可能になる。
【００２９】
支持材６は、図８〜１０に示すように、トンネル天井面１１ｃに垂下された状態で取り付けられる取り付け部６１と、取り付け部６１とその下方に位置して一体化され、軌道３を滑走自在に懸架する軌道懸架用滑車部６２とを備える。
【００３０】
なお、支持材６は、軌道３及びこの軌道３上を移動する移動体４並びにそれらの付属品の重量を支持できれば十分である。付属品としては、例えば後述する送水ホース、電気ケーブル等を挙げられる。
【００３１】
取り付け部６１は、埋め込みアンカー６１１と、埋め込みアンカー６１１により天井面１１ｃに固定される固定部６１２と、固定部６１２に対して取り付けられ、軌道懸架用滑
車部６２を揺動可能に下垂するための揺動支軸６１３とを有する。
【００３２】
軌道懸架用滑車部６２は、揺動支軸６１３の両端に揺動自在に対向状態で下垂された一対の下垂板６２１と、各下垂板６２１の対向面にそれぞれ取り付けられた一対の滑車６２２と、各滑車６２２を下垂板６２１に回転自在に取り付ける回転軸６２１ａとを有する。
【００３３】
下垂板６２１は、矩形板材であり、矩形の長辺が軌道３の長手方向に向けて取り付けられている（図１０参照）。そして、一対の滑車６２２は、下垂板６２１にその長手方向において直列状態で配置されている。また、各下垂板６２１の滑車６２２は、相互に他方の下垂板６２１の滑車６２２と同軸上に位置する。すなわち滑車６２２は、軌道懸架用滑車部６２に合計４つ備えられている。
【００３４】
そして、軌道３を形成するＩ形鋼の上フランジ３１の下面３１ａを、これら４つの滑車６２２で下方から片側２つずつＩ形鋼のウェブ３３を境に当接する（図８，９，１０参照）。これにより、軌道３が支持材６に可動状態で支持される。なお、Ｉ形鋼の前記上フランジ３１に対する下フランジを符合３２で示す（図８、１０参照）。
【００３５】
＜移動体４＞
移動体４は、軌道３上を滑走する滑走部４１と、滑走部４１に支持されかつ散水装置５を装備する散水装置装備部４２と、散水装置装備部４２に設置されている赤外線水分センサー７とを装備する（図９参照）。
【００３６】
滑走部４１は、軌道３の前記下フランジ３２の上面３２ａに当接した状態で取り付けられるトロリーを有する（図９、１０参照）。
トロリーは、駆動装置を有する電動トロリー４１１と、電動トロリー４１１から軌道３の長手方向に所定の間隔を空けて配置されている従動車としてのプレーントロリー４１２とを含む（図２，６及び９参照）。なお、散水装置装備部４２にふらつきが無く安定して移動できれば、トロリーは、電動トロリー４１１のみでもよい。
【００３７】
両トロリー４１１，４１２の違いは、駆動モータの有無の違いでしかない。
したがって、電動トロリー４１１のみについて説明し、プレーントロリー４１２のうち電動トロリー４１１と同一箇所には同一符合を付して、プレーントロリー４１２の説明は省略する。
【００３８】
電動トロリー４１１は、図６，８，１０からわかるように、軌道３を間に挟んで対峙する一対の基板４１１ａと、当該一対の基板４１１ａを一体化する連結軸４１１ｂと、各基板４１１ａの対向面に取り付けられた一対の滑車４１１ｄと、片側の基板４１１ａに取り付けられた駆動モータ４１１ｆと、駆動モータ４１１ｆと対向する側に設置されかつ電動トロリー４１１の駆動制御を行う制御板４１３とを有する。
【００３９】
なお、基板４１１ａのうち、滑車４１１ｄの取り付けられる対向面を内側面といい、滑車４１１ｄの取り付けられていない側の面を外側面という。
【００４０】
基板４１１ａは、矩形板材であり、矩形の長辺が軌道３の長手方向に向けて取り付けられている（図１０参照）。そして、基板４１１ａの一方（内側）の面には、前記一対の滑車４１１ｄが、基板４１１ａの長手方向に直列状態で配置され、かつ回転軸４１１ｃにより回転自在に取り付けられている（図１０参照）。また、各基板４１１ａの滑車４１１ｄは、相互に他方の基板４１１ａの滑車４１１ｄと同軸上に位置する。つまり滑車４１１ｄは、電動トロリー４１１に合計４つある。
【００４１】
連結軸４１１ｂは、前記一対の基板４１１ａの下方部でかつ当該基板４１１ａの幅方向中央に位置する（図１０参照）。
そして、軌道３の前記下フランジ３２の上面３２ａと、これら４つの滑車４１１ｄが片側２つずつＩ形鋼のウェブ３３を境に当接した状態で、電動トロリー４１１が軌道３に設置される（図８，１０参照）。
【００４２】
駆動モータ４１１ｆの駆動力は、駆動モータ４１１ｆの図示しない駆動軸から同じく図示を省略した伝達ギヤを介して、４つある滑車４１１ｄのうち駆動モータ４１１ｆの位置する側にある２つの滑車４１１ｄに伝達される。そして、制御板４１３により駆動モータ４１１ｆは正転及び逆転し、移動体４が軌道３上を任意の設定時間、往復移動できるようになっている。また、その間に散水装置５は散水するようになっている。散水装置５による散水は、図示しない散水コントローラによって行われる。
【００４３】
なお、このような自動設定に限らず、手動により移動体４を移動し、そこで散水できるようにしてもよい。自動設定と手動設定とを選択し現場の状況に合わせて対応できるようになっていることが好ましい。
【００４４】
前記散水装置装備部４２は、電動トロリー４１１及びプレーントロリー４１２の各連結軸４１１ｂに回転自在に垂下された一対の下垂ロッド４４にその下端で取り付けられる。
散水装置装備部４２は、散水装置５と赤外線水分センサー７とを装備し、かつ電動トロリー４１１及びプレーントロリー４１２に垂下できるようになっていればその形態は問わない。この実施形態では、軌道３の長手方向に延びる形状体とされている（図６参照）。
【００４５】
電動トロリー４１１への電力供給用の電源をセントルに設け、この電源から図示しない電気ケーブルを介して、電動トロリー４１１やその他の電力の必要な箇所に電力が供給される。
【００４６】
＜散水装置５＞
図６及び９からわかるように、散水装置装備部４２に装備される散水装置５は、散水装置装備部４２の長手方向のうちセントル側に設置されている。
そして、図３，４，８等からわかるように、散水装置５は、トンネル横断面の少なくとも上半部分の形状に沿って円弧形状に延伸するハンガー５１と、このハンガー５１の延伸方向に等間隔で備えられる多数の散水ノズル部５２とを有する。
【００４７】
ハンガー５１は、鉛直方向において、軌道３と散水装置装備部４２との間に位置し、軌道３の上方からの平面視で軌道３及び散水装置装備部４２と直交するように配置されている。
【００４８】
また、図７に示すように、ハンガー５１には、その延伸方向に延びる中心線（図示せず）上に散水管５１１が、図示しない固定バンド等の取り付け手段によって設けられている。散水管５１１の長手方向には、散水ノズル部５２を等間隔で多数点在して設けてある（図６〜８参照）。
【００４９】
散水ノズル部５２は、図８に示すように、ノズル５２ａと、ノズル５２ａに対して散水液を供給するパイプ体５２ｂと、を有する。そして、少なくともパイプ体５２ｂは、伸縮自在でかつ形状変化可能な蛇腹状をした塩化ビニル樹脂素材等からなる管体である。
【００５０】
散水ノズル部５２は、連結管５１１ａを介して、散水管５１１に取り付けられる。この散水ノズル部５２からトンネル内壁面１１に向けて、散水液として、例えば、水や水を主成分とする被膜養生剤を挙げられる。
【００５１】
また散水管５１１には、その中央部に、後述する貯水タンク８から水を供給するための送水ホース９を連結する連結部５１２が設けられている（図８参照）。
さらに図７に示すように、送水ホース９の途中には、水ポンプ９１が介在されている。水ポンプ９１によって、散水管５１１に水が高圧で送り込まれる。
【００５２】
散水管５１１に向けて高圧で送り込まれた水は、連結部５１２で分岐し、散水管５１１を左右に分かれる。その後、水は、ハンガー５１の両側に向けて延びる散水管５１１を経由し、散水管５１１に取り付けられている散水ノズル部５２から勢いよく散水される。散水された水には、霧状の比較的粒径の小さいものから、比較的大きな粒径の液滴も含む。
【００５３】
＜非接触検知手段＞
加えてハンガー５１には、その延伸方向に、すなわちトンネル横断面の内壁の内周方向に等間隔で、前記赤外線水分センサー７が複数個備えられている（図１、３〜８参照）。当該赤外線水分センサー７の個数は、トンネル横断面の形状に合わせて万遍なく赤外線を照射できるに十分な数である。この実施例では、３個の赤外線水分センサー７が、ハンガー５１１の略中央及び左・右の側にそれぞれ一つずつ取り付けられている。また、各センサー７のトンネル内壁面１１からの距離は一定に保たれている。
【００５４】
非接触検知手段として赤外線水分センサーを適用するのは、水分は、赤外線を吸収する性質を有するからである。つまり水分を含む対象物であるトンネル内壁面に赤外線を照射すると、赤外線が水分に吸収される。このため、そのときの反射波の強さを計測することで、トンネル内壁面に含まれている水分の状態を測定できるのである。
【００５５】
図１１は、トンネル内壁面の一部といえるモルタル供試体１００を用いたモルタルに含まれる湿潤量（以下、特に断らない限りモルタルの「重量」という）を赤外線水分センサーの電圧変化で調べるための実験用計測システムである。赤外線水分センサー７から赤外線を照射した場合に、時間経過と共に反射波の強さがどのように変化するかを見ている。モルタル供試体１００は、電子秤１０２に載せられ、計測用のパーソナルコンピュータ（計測ＰＣ）１０４にデータを送信する。
【００５６】
データロガー７０は、赤外線水分センサー７と共に使用し、赤外線水分センサー７の検知（受光）した赤外線信号（受信波）を電圧や電流などの電気信号に変換し、散水装置作動制御手段Ｃに出力する。
【００５７】
また、図１２は当該システムを用いた結果を表すものであり、縦軸左側にモルタル重量を、同右側に電圧を、そして、横軸に時間をとってなる、乾燥重量と赤外線水分センサーの電圧変化とを時間経過と共に示す図である。なお、この場合の時間とは、コンクリート（又はモルタル）を打込んでからの養生期間である材齢を意味する。
【００５８】
図１２において、グラフＶは電圧を示し、グラフＷは重量を示す。これらのグラフからわかることは、時間の経過と共にモルタル供試体に含まれる水分が蒸発するため、モルタル供試体の重量が低下していることと、モルタル供試体に含まれる水分が少ないほどモルタル供試体による赤外線の吸収量が少ないため、赤外線水分センサーの赤外線受信波から検出される電圧が低い値を示すことである。
【００５９】
よって、赤外線水分センサー７によるコンクリート湿潤状態の把握が電圧の変化から可能なことを示唆する。また、モルタル供試体１００の重量の減少が長く続くのに対し、赤外線受信波の電圧変化は早い段階で定常状態になるこがわかる。これは、モルタル供試体１００の表面部の湿潤量が早い段階で定数状態になるからであり、表面部の湿潤状態の変
化を精度良く捉えていることを示唆する。
【００６０】
＜散水装置作動制御手段Ｃ＞
散水装置作動制御手段Ｃは（図１１、図３〜５参照）、パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」）と散水装置５の散水コントローラ（共に図示せず）とを組み合わせた装置を意味する。そして、赤外線水分センサー７の受光赤外線を検出してデータロガー７０からの電気信号をＰＣが検知し、トンネル内壁面に含まれている湿潤状態が、所定値（しきい値）よりも低い箇所があることを判別すると、散水コントローラが作動して、水ポンプ９１（図７参照）により散水管５１１に水が高圧で送り込まれる。
【００６１】
その結果、当該高圧で送り込まれた水は、連結部５１２から分岐し、ハンガー５１の両側に向けて延びる散水管５１１を経由して、散水管５１１に取り付けられている散水ノズル部５２から勢いよく散水される。なお、湿潤状態の所定値（しきい値）とは、例えば、赤外線受信波の電圧変化が定常状態の場合を挙げられる（図１２参照）。
【００６２】
＜その他＞
セントルＳには、散水装置５に対して供給する散水用の水を蓄えておく前記貯水タンク８と、前記送水ホース９及び電気ケーブルを収納するホース収納空間１０とを有する（図２〜５参照）。なお、図面では、便宜上、送水ホースに電気ケーブルを合わせたものを送水ホース９として示した。
【００６３】
タンク８は、セントルＳの下部に設置され（図４、５）、ホース収納空間１０は、セントルＳの上部空間のうち軌道３とセントルＳとが交叉する箇所に確保されている（図２参照）。
そして、軌道３のうち、セントル側の端部には、送水ホース９を一定のピッチで支持すると共に移動体４の移動に合わせて軌道３上を滑走するホース支持用貨車１３を複数備える（図２，４及び５参照）。
【００６４】
ホース支持用貨車１３は、ホース９を係止することができ、かつその状態で、軌道３であるＩ形鋼の下フランジ３２を滑走できるものであれば、どのような構造であっても構わない。例えば、プレーントロリー４１２のような滑走手段の下端部に送水ホース９を通す輪状の係止部を備えたものが考えられる。
【００６５】
ホース支持用貨車１３を一定のピッチで送水ホース９に取り付けると、送水ホース９は、図２，４及び５に示すように、蛇腹状をしたアコーディオン形態となって移動体４の移動に合わせて軌道３に沿って伸縮する。
【００６６】
また、ホース支持用貨車１３は、送水ホース９と共に前記電気ケーブルを係止する。このようにすることで、電気ケーブルも送水ホース９と同様、アコーディオン形態となって移動体４の移動に合わせて軌道３に沿って伸縮する。
【００６７】
なお、図１、３〜５に示される符号９２が示唆するものは送風管である。送風管９２は、トンネル１内に外気を導入して換気するための管である。送風管９２は、トンネル１内をその天井面１１ｃの近傍に設置され、トンネルの長手方向に延びている。
【００６８】
＜作用・効果＞
次にこのような構成の実施例１に係る湿潤養生装置２の作用効果について述べる。
Ｉ形鋼が複数本直列に連結されてなる軌道３は、トンネル１の天井面１１ｃに設置された多数の支持材６に滑走自在に懸架される。そして、軌道３の移動範囲は、当該支持材６がトンネル１内に設けられている範囲である。
【００６９】
軌道３が支持材６により支持される状態を図１３〜図１７を参照して説明する。なお、図１３〜図１７は、一本の支持材６に対する軌道３の状態を例示的に示すが、既述の通り軌道３は複数の支持材６によって支持されている。
【００７０】
図１３には、セントルＳの進行に伴って増設された支持材６に軌道３がまだ支持されていない状態を示す。
図１３に示した支持材６に向け、セントルＳに牽引された軌道３が、徐々に近づいて行き、支持材６に軌道３が当接する直前の状態に至る（図１４参照）。
【００７１】
その後、軌道３の先端が支持材６に支持される（図１５参照）。
そして、軌道３は支持材６に完全に支持され、さらに矢印方向に移動する（図１６参照）。
【００７２】
軌道３の進行が終了すると、支持材６は軌道３の後端を支持する（図１７参照）。
軌道３が停止した状態において、換言すればセントルＳが停止している状態において、移動体４は、軌道３の長さ範囲で移動する。
また、支持材６は、セントルＳの進行に伴い、その進行方向に増設される。よって支持材６の増設範囲は拡大する。
【００７３】
移動体４の軌道３における移動に伴い、移動体４に設置されている散水装置５から覆工コンクリート１の内壁面１１に向けて散水する。そして、散水装置５に含まれるハンガー５１は、既述のようにトンネル横断面の上半部分の形状に沿った円弧形状をしており、ハンガー５１には多数の散水ノズル部５２が等間隔で備えられている。よって、軌道３上を移動体４が移動している間に散水すると、移動体４の移動した領域では、覆工コンクリートで覆工されたトンネル内壁面１１が湿潤される。
【００７４】
さらにハンガー５１がトンネル１の横断面の上半部分の形状に沿った円弧形状をしているため、ハンガー５１に取り付けられる多数の散水ノズル部５２もトンネル１の横断面の上半部分の形状に沿って円弧形状に配置されるようになる。よって、トンネル横断面の形状に合わせて散水できるため、トンネル横断面を十分湿潤できる。
【００７５】
上記湿潤の終了後、再度軌道３に沿って移動体４を移動し、散水箇所に漏れがないか否かを調べる。
図１８のフローチャートを参照して説明する。
軌道３に沿って移動体４を移動する（Ｓ１）。
【００７６】
赤外線水分センサー７によりコンクリートで被覆されたトンネル内壁面１１の湿潤状態を検知する（Ｓ２）。
【００７７】
赤外線水分センサー７により、赤外線を照射した箇所の湿潤状態より乾燥しているか否かを検知する（Ｓ３）。
【００７８】
Ｓ３で肯定判定した場合は、散水装置作動制御手段Ｃが、散水装置５を作動させ散水する（Ｓ４）。反対に、否定判定した場合は、散水せずに、移動体４の移動により、赤外線水分センサー７による検知を続行する（Ｓ１）。
【００７９】
散水後、散水を止める（Ｓ６）。
本実施例にあっては、覆工場所の壁面に沿って設置される軌道３に沿って移動可能な移動体４にハンガー５１を介して赤外線水分センサー７を複数設置してある。したがって、
軌道３に沿って移動体４を移動すれば、赤外線水分センサー７によりコンクリートで被覆されたトンネル内壁面１１の湿潤状態を広範囲に検知できる。そして、赤外線水分センサー７により、湿潤量が所定値より低い箇所を検知すると、散水装置作動制御手段Ｃが、散水装置５を作動させ、所定量（所定時間の例えば数秒間）散水した後、散水装置５の作動を停止するので、コンクリート表面を自動的に十分な湿潤状態にすることができる。この結果、脱枠後、硬化したコンクリートの表面の品質を向上させることができる。
【００８０】
なお、電源はセントルＳに設置したものを例示したが、電動トロリー駆動用の充電池等を移動体４に搭載し、そこから電源を供給するようにしてもよい。
またトンネル横断面の形状に合わせて万遍なく赤外線を照射することができるに十分な数を設置するのが理想的であるが、赤外線水分センサー７の設置数は必要な検出精度に応じて適宜決定すればよい。
【００８１】
以上より、実施例１に係るコンクリートの湿潤養生装置２によれば、打設後のコンクリートの養生のため、打設表面に散水を施す場合において、少なくとも散水を要する箇所を検出した上で散水することができる。
【００８２】
なお、上記実施例では、赤外線水分センサーをトンネルの長手方向に移動させることで、コンクリートの湿潤状態を検出し、打設後のコンクリートの養生のため、打設表面に再散水を施す場合について記述したが、赤外線水分センサーをトンネルの長手方向に移動させることをせずに長手方向に複数固定して設置し、当該設置した箇所を計測することでも対処可能である。例えば、軌道３及び移動体４を設けることなく、既述の赤外線水分センサー７を複数設置したハンガー５１をトンネルの長手方向に固定配置すればよい。配置する間隔は等間隔でもよいが、例えば水分管理の精度が要求される場所に細かく配置し、精度が要求されない場所に粗く配置してもよい。
【００８３】
また、極めて簡略化する例示として赤外線水分センサー７を１個のみトンネル内壁の代表点に設置するようにしてもよい。また、代表点にハンガー５１を1個固定設置してもよ
い。どこを代表点とするかについては、例えば経験的に最も乾き易いと推定される位置、あるいは、乾き易さが、トンネル内の平均的な値となる位置、最も乾き難い位置等、適宜選定すればよい。
【実施例２】
【００８４】
図１９〜２７を用いて実施例２を説明する。
実施例２に係るコンクリートの湿潤養生装置２Ａが実施例１のそれと相違する点は、赤外線水分センサー７を、ハンガー５１とは別のハンガー８０に設置し、ハンガー５１を軌道に沿って移動した後にハンガー８０を軌道に沿って移動することで、赤外線水分センサー７をトンネルの長手方向に移動させる点と、赤外線水分センサー７をハンガー８０の延伸方向に沿っても移動させる点とにある。赤外線水分センサー７の両移動の実行により、赤外線水分センサー７が面的な動きをする。
【００８５】
ハンガー８０はハンガー５１の後方に位置する。後方とは、トンネルの掘削方向に対して反対側のトンネル入り口側をいう。よって、図１９では、図１９に正対して左側が、素堀トンネルの形成側であり、当該側に図示しない掘削装置を設置し、当該方向に掘削装置は進行する。掘削装置に続いて、セントルＳ（図示せず）は、路盤上に走行可能に設置され自走する。またセントルＳは、その後方に位置する湿潤養生装置２Ａを牽引する。
【００８６】
なお、説明の便宜上、ここでいうハンガー５１とは、実施例１のハンガー５１から赤外線水分センサー７を取り外した状態のものをいうことにし、実施例１と同じ構成部材には実施例に付したと同一の符号を付けて説明を省略する。
【００８７】
ハンガー８０のハンガー５１との相違点は、ハンガー８０には赤外線水分センサー７が一対設けられている点、当該一対の赤外線水分センサー７がハンガー８０上でその延伸方向に沿っても移動するようになっている点にある。
【００８８】
図１９、２０に示すように、ハンガー８０には赤外線水分センサー７を設けてある。
また、図２０及び２１に示すように、ハンガー８０はＩ形鋼で形成されており、ハンガー５１と同様トンネル横断面の少なくとも上半部分の形状に沿った形状（円弧形状）をしている。さらに、ハンガー８０の下フランジ８１の下面８１ａには、当該下面８１ａに沿ってラックギヤ部８３が形成され、ハンガー８０全体でラックレールの形体を成している。なお、下フランジ８１の下面８１ａに対し、同上面を符号８１ｂで示す。
【００８９】
そして、ラックギヤ部８３と噛合するピニオン７０を有するピニオン機構部７００に赤外線水分センサー７を搭載し、ピニオン機構部７００と共に赤外線水分センサー７をハンガー８０に沿って移動させるようになっている。この実施例２では、一対のピニオン機構部７００にそれぞれ赤外線水分センサー７を搭載したものを示した。よって、一対のピニオン機構部７００は、それぞれハンガー８０の右半分及び左半分を移動するようになっている。
【００９０】
ピニオン機構部７００は、図２１〜２５からわかるように、ハンガー８０のラックギヤ部８３を間に挟んで対峙する一対の基板７１ａ・７１ｂと、当該一対の基板７１ａ・７１ｂを一体化する連結軸７２と、各基板７１ａ・７１ｂの対向面における上部に取り付けられた一対一組の滑車７３を二組と、一方の基板７１ａに取り付けられた駆動モータ７４と、他方の基板７１ｂに取り付けられ駆動モータ７４と同一軸線上に設置されかつピニオン機構部７００の駆動制御を行う制御板７５とを有する。また、連結軸７２の中央部には、前記ピニオン７０が固着されている。さらに連結軸７２は、駆動モータ７４の回転軸７４１と連結されている。
【００９１】
なお、基板７１ａ・７１ｂのうち滑車７３の取り付けられる対向面を内側面といい、滑車７３の取り付けられていない側の面を外側面という。
そして、基板７１ｂの外側面に赤外線水分センサー７が取り付けられている。また滑車７３は、ハンガー８０の下フランジ８１の上面８１ｂに当接する。当該当接状態でピニオン機構部７００が、その基板７１ａ・７１ｂを介して、ハンガー８０に垂下された状態になる。
【００９２】
基板７１ａ・７１ｂは、上下方向に長めの略矩形な板材である。そして、基板７１ａ・７１ｂの各内側面には、それぞれ前記一対の滑車７３が、ピニオン機構部７００の移動方向に直列状態で配置され、かつ回転軸７３ａにより回転自在に取り付けられている。また、各基板７１ａ・７１ｂの滑車７３は、相互に他方の基板７１ｂ・７１ａの滑車７３と同軸上に位置する。つまり滑車７３は、ピニオン機構部７００に合計４つある。
【００９３】
そして、ハンガー８０の前記下フランジ８１の上面８１ｂに対してこれら４つの滑車７３が片側２つずつＩ形鋼のウェブ８２を境にして当接した状態で、ピニオン機構部７００がハンガー８０に設置される（図２１〜２５参照）。
【００９４】
駆動モータ７４の駆動力は、駆動モータ７４の回転軸７４１から連結軸７２を経由してピニオン７０に伝達され、ピニオン７０が回転する。そして、制御板７５により駆動モータ７４は正転及び逆転し、ピニオン機構部７００がハンガー８０上を往復移動できるようになっている。
【００９５】
またその移動中に、赤外線水分センサー７からトンネル内壁面１１に向けて赤外線Ｉが照射される（図２０参照）。そして、トンネル内壁面の湿潤状態を検知し、コンクリート表面が乾燥状態にあると判定した場合には散水装置作動制御手段Ｃが、そこへ散水装置５を備えた移動体４を移動し、移動後、そこで散水装置５による散水が実行される。その後、所定量（例えば数秒間）を散水した後は、散水装置作動制御手段Ｃが散水装置５の作動を停止させる。
【００９６】
なお、自動設定に限らず、手動により移動体４を移動し、そこで散水できるようにしてもよい。自動設定と手動設定とを選択し現場の状況に合わせて対応できるようになっていることが好ましい。
【００９７】
ハンガー８０自体の軌道３上での移動は、散水装置装備部４２の電動トロリーと同じ型の電動トロリー４１１によって実施される。なお、プレーントロリー４１２は設けられていない。
【００９８】
＜作用・効果＞
養生に必要な水分の不足箇所を検知して、散水するまでの手順を図２６のフローチャートを参照して、説明すると次のようになる。
赤外線水分センサー７を備えたハンガー８０を移動させるため、ハンガー８０を備えた移動体４を軌道３に沿って移動する。（Ｓ１）。
【００９９】
当該移動体４の移動に伴って、赤外線水分センサー７を装備した一対のピニオン機構部７００をハンガー８０に沿ってそれぞれ移動し、当該移動中に赤外線水分センサー７によりコンクリートで被覆されたトンネル内壁面１１の湿潤状態を検知する（Ｓ２）。
【０１００】
一対のピニオン機構部７００にそれぞれ装備されている赤外線水分センサー７のうちいずれか一方の赤外線水分センサーにより湿潤状態よりも乾燥していると検知されたか否かを判定する（Ｓ３）。つまり、散水による養生が必要であるか否かを判定する。肯定判定したらＳ４に進み、否定判定したら処理を終了する。
【０１０１】
Ｓ３で肯定判定したら、Ｓ３で検知した箇所にまで散水装置装備部４２を移動させる。そのために軌道３上を移動体４が移動し、移動後は、散水装置装備部４２の散水装置５から散水が実行される（Ｓ４）。
【０１０２】
その後、散水装置５の作動を停止して、散水を止める（Ｓ５）。
【０１０３】
赤外線水分センサー７による検知によって、トンネル内壁面の水分が不足している箇所に向けて散水装置５により散水できる。従って、養生不足の箇所を極めて少なくすることができる。この結果、脱枠後、硬化したコンクリートの表面の品質を向上させることができる。なお、非接触での計測となるため、コンクリート中に異物は混入しない。
【０１０４】
しかも、水分の必要箇所であると検出された箇所に散水をし、水分が既に十分であると検出された箇所には散水をしないことも可能である。または散水の頻度を少なくすることが可能である。したがって、養生水の供給量が多過ぎることはない。このため、養生水が例えばトンネルの天井から落下する量を低減できる。この結果、余分な養生水により路盤の泥濘化を引き起こすことを抑制できる。
【０１０５】
さらに、レールを取り付けて赤外線センサーを当該レールに沿って移動させることに
より、面的に水分量を確認することが可能である。そして、しきい値によって、散水の自動運転化が考えられる。
【０１０６】
さらにまた温度計や湿度計を併用することによって、これらも自動計測することが可能になる。
加えて、ネットワーク回線を利用することによって、養生状態をトンネルの外部から管理するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種種変更を加え得ることは勿論である。例えば、図２７のように赤外線水分センサー７を有する一のピニオン機構部７００をハンガー８０に装備するようにしてもよい。
【０１０８】
また、軌道３及び移動体４を設けることなく、実施例２のハンガー８０をトンネル長手方向に固定配置してもよい。配置する間隔は、等間隔でも異なる間隔でもよい。そして、ハンガー８０をトンネルに固定し、赤外線水分センサーを搭載したピニオン機構部７００がハンガー８０に沿って、往復移動するようにしてもよい。
【０１０９】
また、実施例１の末尾に述べたように、軌道を設けることなく、赤外線水分センサーをトンネルの長手方向に複数個固定して配置してもよい。
さらに、トンネルの長手方向に交差する方向に非接触検知手段を複数個固定して配置してもよい。
また、構造物の壁面上で代表点を１点決定し、代表点に非接触検知手段を設けてもよい。
【０１１０】
さらに、本発明は上記実施例で述べたトンネル覆工の湿潤養生にのみ限定されるものではなく、コンクリートの湿潤養生技術において広く適用できるものであることはいうまでもない。例えば、橋梁、柱状の構造物、曲面又は平面状の壁面を有するコンクリート構造物としても適用できる。柱状の構造物に対しては、長手方向に軌道を設置する。アームが柱状円周をとり囲むように設けてもよい。片持ちを防止するため軌道を複数にしてもよい。平面に対し、軌道を複数設けてもよい。
また、軌道を設けることなく、壁面の固定点に赤外線水分センサーを設けてもよい。赤外線水分センサーは、複数個設けてもよいし、代表点に1個設けてもよい。
【０１１１】
また、非接触検知手段としては、赤外線水分センサー以外に、デジタルカラー判別センサー、光量センサー、蛍光体検出UVセンサー、光沢判別センサー、カラー判別センサーなどが挙げられる。
【符号の説明】
【０１１２】
１  トンネル（コンクリート構造物）
２，２Ａ  コンクリートの湿潤養生装置
３  軌道
４  移動体
５  散水装置
６  支持材
７  赤外線水分センサー（非接触検知手段）
８  貯水タンク
９  送水ホース
１０  ホース収納空間
１１  トンネル内壁面
１１ｃ  トンネル天井面
１３  ホース支持用滑車
３１  上フランジ
３１ａ  下面
３２  下フランジ
３２ａ  上面
３３  ウェブ
４１  滑走部
４２  散水装置装備部
４４  下垂ロッド
５１  ハンガー
５２  散水ノズル部
５２ａ  ノズル
５２ｂ  パイプ体
６１  取り付け部
６２  軌道懸架用滑車部
７０  ピニオン
７１ａ・７１ｂ  基板
７２  連結軸
７３  一対の滑車
７３ａ  回転軸
７４  駆動モータ
７５  制御板
８０  ハンガー
８１  下フランジ
８１a  下面
８１ｂ  上面
８２  ウェブ
８３  ラックギヤ部
９１  水ポンプ
９２  送風管
１００  モルタル供試体
１０２  電子はかり
１０４  計測ＰＣ
４１１  電動トロリー
４１１ａ  基板
４１１ｂ  連結軸
４１１ｃ  回転軸
４１１ｄ  滑車
４１１ｆ  駆動モータ
４１２  プレーントロリー
４１３  制御板
５１１  散水管
５１１ａ  連結管
５１２  連結部
６１１  埋め込みアンカー
６１２  固定部
６１３  揺動支軸
６２１  下垂板
６２１ａ  回転軸
６２２  滑車
７００  ピニオン機構部
７４１  駆動モータの回転軸
Ｃ  散水装置作動制御手段
Ｉ  赤外線
Ｓ  セントル（型枠）
Ｖ  電圧
Ｗ  重量
【図１】
2011153497.tif 000003
【図２】
2011153497.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
2011153497.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011153497.tif 000015
【図１４】
2011153497.tif 000016
【図１５】
2011153497.tif 000017
【図１６】
2011153497.tif 000018
【図１７】
2011153497.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2011153497.tif 000021
【図２０】
2011153497.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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