(57)【要約】【課題】  覆工コンクリートの初期強度の向上と覆工コンクリートの養生時間の短縮が可能な覆工コンクリート養生方法と覆工コンクリート養生装置を提供する。【解決手段】  本発明の覆工コンクリート養生方法は、スキンプレートの内側をカバーで閉塞して加温室を形成する工程と、加温室内に過熱水蒸気を供給することによって当該加温室及びスキンプレートを加温する工程と、スキンプレートの外側に覆工コンクリートを打設する工程と、覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで養生する工程を含む養生方法である。本発明の覆工コンクリート養生装置は、スキンプレートの内側に配置されたカバーによって閉塞された加温室と、過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置と、過熱水蒸気を前記加温室内に供給する供給ダクトを備えたものとした。【選択図】図１
2015212498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートの養生方法において、
フォームのスキンプレートの内側をカバーで閉塞して、当該フォームの内側に加温室を形成する工程と、
前記加温室内に過熱水蒸気を供給することによって当該加温室及びフォームのスキンプレートを加温する工程と、
前記スキンプレートの外側に覆工コンクリートを打設する工程と、
打設された前記覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで養生する工程を含む、
ことを特徴とする覆工コンクリートの養生方法。
【請求項２】
トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートの養生装置において、
前記フォームのスキンプレートの内側に当該スキンプレートから離れて配置されたカバーによって閉塞された加温室と、当該加温室及びスキンプレートの加温に用いる過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置と、過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を前記加温室内に供給する供給ダクトを備え、
前記供給ダクトの一端が過熱水蒸気生成装置に、他端が前記加温室内に接続されることによって、前記過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室内に供給して当該加温室及びスキンプレートを加温可能し、スキンプレートの外側に打設された覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで養生可能である、
ことを特徴とする覆工コンクリート養生装置。
【請求項３】
請求項２記載の覆工コンクリート養生装置において、
カバーが反射材を備えた保温材製である又は少なくとも内面に反射材を備えたものである、
ことを特徴とする覆工コンクリート養生装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の覆工コンクリート養生装置において、
スキンプレートから内向きに突設されるウェブに過熱水蒸気が通過する通孔が設けられ、又は／及び、加温室の一又は二以上の箇所に一又は二以上の供給ダクトを接続することによって、過熱水蒸気を一又は二以上の加温室に拡散可能である、
ことを特徴とする覆工コンクリート養生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事の施工に際して打設される覆工コンクリートの養生方法と養生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交通路やライフラインの敷設、鉱物の採掘、物質の貯留を目的として、地下や海底、山岳などにトンネルを設けることがある。トンネル工事の施工には、フォームの内側にガントリー（架台）を備えたセントルが使用される。図５（ａ）（ｂ）に一般的なセントルＡの概略図を示す。このセントルＡは山、地中、海底等に掘削した孔（本願において「坑道」という。）Ｓ内に設置して使用される。アーチ形のフォームＣは通常、頂部に位置する天端フォームＥ１と、天端フォームＥ１の両側下部に連結された側方フォームＥ２と、側方フォームＥ２の下部に連結された下端フォームＥ３を備えている。天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のそれぞれは、ガントリーＢに設けられた天端ジャッキＦ１、側方ジャッキＦ２、下端ジャッキＦ３の動き（伸縮）に連動して外側に広がったり内側に閉じたりする。天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のそれぞれは図５（ｃ）に示すように、アーチ状に湾曲したスキンプレートＧと、スキンプレートＧから内側に突設された腰板（ウェブ）Ｈを備えており、坑道Ｓの軸方向に配置された複数の天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のウェブＨ同士が連結されることによって、一つのフォームＣが形成されている。
【０００３】
セントルＡを用いてトンネルの工事を施工する場合、図６（ａ）のように掘削した岩盤の内面に一次覆工コンクリート（本願において「吹付けコンクリート」という。）Ｙを吹付け、その吹付けコンクリートＹの内側に図６（ｂ）のように防水シートＺを張り、その内側に図６（ｃ）のようにセントルＡを設置し、図６（ｄ）のように防水シートＺとフォームＣの間に二次覆工コンクリート（本願において「覆工コンクリート」という。）を打設して養生する。養生後、図６（ｅ）のようにセントルＡを脱型して撤去する。この作業を坑道Ｓの軸方向に繰り返してトンネルを完成させる。
【０００４】
覆工コンクリートＸの打設から脱型までの養生時間は、必要とされる圧縮強度によっても異なるが、通常、５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧縮強度を得るのに１４〜２０時間程度かけて行われている。しかし、寒冷地などの低温環境下の現場では、前記養生時間では前記圧縮強度が得られないことがある。このため、低温環境下ではフォームを加温して所定の養生時間内に所定の圧縮強度が得られるようにしたり、所定の圧縮強度が得られるまで養生時間を延ばしたりしている。
【０００５】
セントル温度を適温にする方法として、従来は、セントルの開口部をシート材で閉塞し、閉塞されたセントル内に滞留した空調風によって打設済みコンクリートを加温或いは冷却する方法（特許文献１）や、フォームパネルから離れた位置に断熱パネルを配置して両者間に空間を形成し、その空間内のセメントの水和反応熱によって暖められた空気で、覆工コンクリートを保温する方法（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９２５７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−９４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決課題は、所定時間内に所定の圧縮強度が得られ、特に、覆工コンクリートの養生初期強度を向上させることのできる覆工コンクリート養生方法と覆工コンクリート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】
【０００８】
［覆工コンクリート養生方法］
本発明の覆工コンクリート養生方法は、トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートの養生方法において、フォームのスキンプレートの内側をカバーで閉塞して当該フォームの内側に加温室を形成する工程と、前記加温室内に過熱水蒸気を供給することによって当該加温室及びフォームのスキンプレートを加温する工程と、前記スキンプレートの外側に覆工コンクリートを打設する工程と、打設された前記覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで養生する工程を含む方法である。
【０００９】
前記覆工コンクリート養生方法において、過熱水蒸気での加温室内の加温は、作業環境に応じて、コンクリートの打設前に開始する（予熱する）か、打設開始後或いは打設完了後から開始してもよい。加温温度は２０℃程度が適する。
【００１０】
［覆工コンクリート養生装置］
本発明の覆工コンクリート養生装置は、トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートの養生装置において、前記フォームのスキンプレートの内側に当該スキンプレートから離れて配置されたカバーによって閉塞された加温室と、当該加温室及びスキンプレートの加温に用いる過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置と、過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を前記加温室内に供給する供給ダクトを備え、前記供給ダクトの一端が過熱水蒸気生成装置に、他端が前記加温室内に接続されることによって、前記過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室内に供給して当該加温室及びスキンプレートを加温可能にし、スキンプレートの外側に打設された覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで養生可能な装置である。
【００１１】
前記覆工コンクリート養生装置において、カバーは、反射材を備えた保温材製のもの又は少なくとも内面に反射材を備えたものとするのが好ましい。
【００１２】
前記覆工コンクリート養生装置は、加温室内の温度を感知する温度センサと、加温室内の温度管理を行う管理用コンピュータを備えたものとし、前記温度センサで感知した温度情報を前記管理用コンピュータで管理して、加温室の温度管理を行えるようにしてもよい。
【００１３】
前記覆工コンクリート養生装置において、加温室を二以上備える場合、それら加温室のうち、隣接する加温室間に加温室同士を繋ぐフォーム間ダクトを配設し、一の加温室に供給された過熱水蒸気を、フォーム間ダクトを通じて他の加温室に供給して、当該過熱水蒸気によって当該加温室を加温できるようにしてもよい。
【００１４】
前記覆工コンクリート養生装置において、スキンプレートから内向きに突設されるウェブに過熱水蒸気が通過する通孔を設け、又は／及び、加温室の一又は二以上の箇所に一又は二以上の供給ダクトを接続することによって、過熱水蒸気を一又は二以上の加温室に拡散できるようにしてもよい。供給ダクトは一本から分岐させて各加温室に接続することも、多数本を各加温室に接続することもできる。過熱水蒸気を二以上の箇所から分配供給することによって、予熱時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の覆工コンクリート養生方法は、次の効果を有する。
（１）スキンプレートの内側をカバーで閉塞した加温室を、加熱空気よりも大きな熱量を持つ過熱水蒸気で加温するため加温効率がよく、所定の圧縮強度を得るまでの養生時間を短縮することができる。このため、温度の低い現場でも、所定の時間内で所定の圧縮強度を得ることができる。
（２）過熱水蒸気は濃度を均一にしようと自ら拡散する性質があるため、加温室内及びスキンプレートを均一（ほぼ均一を含む。本願において同じ。）に加温しやすく、養生ムラが生じにくい。
（３）覆工コンクリートの打設前に、加温室内及びスキンプレートを過熱水蒸気で加温（予熱）すれば、覆工コンクリートの強度の発現が早く、同じ養生時間で強度をより高くすることができる。
【００１６】
本発明の覆工コンクリート養生装置は、次の効果を有する。
（１）加温室の加温に熱量の大きな過熱水蒸気を用いるため、加温効率がよい。
（２）濃度を均一にしようと自ら拡散する性質がある過熱水蒸気で、加温室内及びスキンプレートを均一に加温することができるので、養生ムラが生じにくい。
（３）過熱水蒸気は低温部に優先的に凝縮する特性を有するため、カバーを、反射材を備えた保温材製又は少なくとも内面に反射材を備えたものとした場合、例えば、保温材の表面に過熱水蒸気を反射可能な材質（例えば、アルミ、銀等）の反射箔や反射フィルム等を備えたものとした場合、過熱水蒸気が低温部（フォームのスキンプレート側）へ拡散しやすくなり、加温室内及びスキンプレートが均一且つ迅速に加温され易くなり、養生初期強度も向上する。
（４）加温室内に温度センサを設けて、そのセンサでの感知温度に合わせて管理用コンピュータで温度管理できるようにした場合、加温室の加温過多や加温不足、加温ムラなどを防止することができる。
（５）隣接する加温室同士を繋ぐフォーム間ダクトを配設した場合、一つの過熱水蒸気生成装置でフォーム全般を均一に加温することができる。スキンプレートから突出するウェブに過熱水蒸気が通過可能な通孔を設け、又は／及び、加温室の一又は二以上の箇所に一又は二以上の供給ダクトを接続した場合、過熱水蒸気を効率的に加温室に拡散することができ、初期強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の覆工コンクリート養生装置の一例を示すものであって、（ａ）はフォームの斜視図、（ｂ）は（ａ）のフォームとガントリーを備えたセントルの正面図。
【図２】図１（ｂ）に示す覆工コンクリート養生装置の要部を示すものであって、（ａ）は加温室の間に配設されたフォーム間ダクト部分の拡大図、（ｂ）は供給ダクトの先端に設けられた分岐管部分の拡大図。
【図３】フォームに温度センサを設けた場合の一例を示すものであって、（ａ）は温度センサを備えたフォーム全体の斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は温度センサを取り付けた部分の拡大図。
【図４】本発明の覆工コンクリート養生装置の管理システムの一例を示す概要図。
【図５】従来のセントルの一例を示すものであって、（ａ）は坑道に入れる前のセントルの斜視図、（ｂ）は坑道に入れたセントルの正面図、（ｃ）はフォームの部分詳細図。
【図６】セントルを用いたトンネル施工の一般的な手順を示すものであって、（ａ）はトンネル内面に吹付けコンクリートを吹付ける工程の説明図、（ｂ）は内面に防水シートを設置する工程の説明図、（ｃ）は坑道にセントルを設置する工程の説明図、（ｄ）は覆工コンクリートを打設して養生する工程の説明図、（ｅ）セントルを撤去した後の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（覆工コンクリート養生方法の実施形態）
本発明の覆工コンクリート養生方法（以下、単に「養生方法」という。）の一例を、図面を参照して説明する。この養生方法は、掘削されたトンネルの内面とその内側に配置されたセントル１のフォーム１０との間に打設される覆工コンクリートＸ（図６（ｅ））の養生方法であり、次の（１）〜（４）の工程を備えている。
（１）フォーム１０（図１）のスキンプレート２の内側にカバー３（図２（ａ）（ｂ））を配置固定して、フォーム１０の内側（内面及び側面。本願において同じ。）を閉塞して、スキンプレート２を外壁とする加温室４を形成する工程。
（２）加温室４内を過熱水蒸気で加温することによって加温室４及びスキンプレート２を加温（予熱）する工程。
（３）スキンプレート２の外側に覆工コンクリートＸを打設する工程。
（４）打設した覆工コンクリートＸを過熱水蒸気による熱エネルギーで養生する工程。
【００１９】
ここでは説明を省略しているが、加温室４の形成（前記（１）の工程）に先立ち、図６（ａ）（ｂ）で示すようなトンネル設置個所の掘削、吹付けコンクリートＹの吹付け、防水シートＺの設置等の事前準備を行うことは従前と同様である。
【００２０】
［過熱水蒸気による加温］
過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を、加温室４に接続した供給ダクト７を通じて加温室４内に供給する。過熱水蒸気は１００℃で蒸発した飽和水蒸気を常圧でさらに高温に加温した無色透明の水蒸気（Ｈ２０ガス・気体）のことをいい、凝縮伝熱・対流伝熱・輻射伝熱の３つのエネルギーを有する。過熱水蒸気は加温空気と比べ非常に大きな熱量を持つため、物に熱を与える能力が大きいという特性がある。通常の熱伝熱は、対流伝熱（０．２４ｃａｌ／ｇ／℃）により加温されているが、過熱水蒸気では、対流伝熱（０．４８ｃａｌ／ｇ／℃）に加えて、過熱水蒸気が凝縮（気体が液体のようになること）する際に生じる凝縮伝熱により加温される。この凝縮伝熱は５３９［ｃａｌ／ｇ］と大きく凝縮する際、大量に熱を与えるため急速に加温することができ、特に低温部に優先的に凝縮する特性がある。
【００２１】
過熱水蒸気の前記特性のため、加温室４に供給された過熱水蒸気は低温部に向かって広がって、加温室４の全体が均一に加温されやすいというメリットがある。過熱水蒸気による加温室４の加温は、覆工コンクリートＸの打設前に限らず、覆工コンクリートＸの打設開始後のタイミングで開始することができるが、養生時間の効率化を図る観点から、加温室４及びスキンプレー２は覆工コンクリートＸの打設前に加温しておくのが好ましい。気候条件等によっては、前記いずれか二以上のタイミングで加温することもできる。
【００２２】
［覆工コンクリートの打設］
坑道Ｓに吹き付けた吹付けコンクリートＹの内側に張ってある防水シートＺと、その内側に配置したフォーム１０のスキンプレート２との間の空間に覆工コンクリートＸを打設する。覆工コンクリートＸは従来の方法で打設することができる。
【００２３】
［覆工コンクリートの養生］
覆工コンクリートＸの打設後、過熱水蒸気による熱エネルギーで覆工コンクリートＸを養生する。養生後、フォーム１０を脱型して、そのセントル１を次の養生箇所に移動させる。脱型を容易にするため、スキンプレート２の表面には、剥離剤などを塗布しておく。
【００２４】
（覆工コンクリート養生装置の実施形態）
本発明の覆工コンクリート養生装置（以下、単に「養生装置」という。）の一例を、図面を参照して説明する。一例として図１（ａ）（ｂ）に示す養生装置は、トンネル工事の施工に際して使用される養生装置であって、フォーム１０のスキンプレート２とそのスキンプレート２の内側に配設されたカバー３によって閉塞された加温室４と、過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置８と、その過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４内に供給するための供給ダクト７を備えている。供給ダクト７は一端７ａが過熱水蒸気生成装置８に、他端７ｂが加温室４内に接続され、過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４内に供給して加温室４及びスキンプレート２を加温できるようにしてある。
【００２５】
［セントル］
図１（ｂ）に示すセントル１は門型のガントリー９の外側にアーチ形のフォーム１０（図１（ａ））が配置されたものである。ガントリー９の脚部１１には車輪１２が設けられ、レール１３に載せて、坑道Ｓの切羽側から抗口側に、或いはその逆方向に移動できるようにしてある。アーチ形のフォーム１０は、天端フォーム１０ａと、天端フォーム１０ａの両端下面に連結された側方フォーム１０ｂと、側方フォーム１０ｂの下端に連結された下端フォーム１０ｃより構成されている。天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのそれぞれは、ガントリー９に設けられたジャッキ１４（天端ジャッキ１４ａ、側方ジャッキ１４ｂ、下端ジャッキ１４ｃ）に連結されて、それらジャッキ１４の動き（伸縮）により外側に広げたり（開いたり）、内側に狭めたり（閉じたり）することができる。
【００２６】
天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのそれぞれは、アーチ状に湾曲したスキンプレート２とそのスキンプレート２から内向きに突設されるウェブ５を備えており、隣接する天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのウェブ５同士が連結されることによって、一つのフォーム１０が形成されている。ウェブ５には過熱水蒸気が通過可能な通孔５ａ（図２（ａ）（ｂ））を形成してあり、一つの加温室４に供給された過熱水蒸気がウェブ５の通孔５ａを通って他の加温室４に移動して当該加温室４を加温できるようにしてある。
【００２７】
［加温室］
加温室４は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、フォーム１０のスキンプレート２の内側をカバー３で閉塞して形成される。フォーム１０のスキンプレート２からウェブ５が突設されている場合は、それらウェブ５の外側にカバー３を設けて当該ウェブ５を加温室４内に収容する。この場合、ウェブ５には通孔５ａが設けられ、ウェブ５で仕切られた加温室４間で過熱水蒸気が流通できるようにしてある。図２（ｂ）に示すように、カバー３は、図２（ａ）の位置よりもスキンプレート２側に設けて加温室４を狭くし、加温室４内が加温されやすくなるようにすることもできる。
【００２８】
［カバー］
カバー３は反射材を備えた保温材製（過熱水蒸気の熱を反射可能な材質製）のもの又は少なくとも内面に反射材を備えたものとするのが好ましい。一例としては、ガラスマット（芯材）の両面にウレタン変性イソシアヌレートフォーム（発泡芯材）が配置され、その発泡芯材の両面にアルミ箔が蒸着或いは付着された遮熱断熱材などを用いることができる。カバー３は、フォーム１０の天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃごとに閉塞（密閉）して、天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃごとに区画された加温室４を設ける。場合によっては、全てのフォーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃに亘って一つのカバー３を配置固定することもできる。この場合は、カバー３の一部に孔（接続孔）６を形成して、過熱水蒸気を加温室４内に供給するための供給ダクト７を接続（挿入や取付け等を含む。本願において同じ。）できるようにしてある。カバー３は供給ダクト７を挿入するための接続孔６を除き、可能な限り隙間なく配置固定して加温室４を密閉し、加温室４内に供給される過熱水蒸気が当該加温室４の外に逃げない（流出しない）ようにするのが好ましい。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、天端加温室４ａと側方加温室４ｂの間、側方加温室４ｂと下端加温室４ｃの間には、フォーム間ダクト１５が設けられ、いずれかの加温室４（例えば、天端加温室４ａ）に供給された過熱水蒸気を他の一部の加温室４（例えば、側方加温室４ｂや下端加温室４ｃ）或いはすべての加温室４に供給できるようにすることができる。フォーム間ダクト１５は長さや形状を変えることのできる可撓性を備えたもの（フレキシブルダクト）が好ましい。フォーム間ダクト１５は、過熱水蒸気の熱を反射可能な材質製とするのが好ましい。
【００３０】
［過熱水蒸気生成装置］
過熱水蒸気生成装置８は過熱水蒸気を生成可能なものであり、例えば、水と電気で稼働する過熱水蒸気式温風機（過熱水蒸気式暖房機）を用いることができる。燃料となる水の中には電気石（トルマリン）の中でマグネシウムを多く含むドラバイトが入っている。この水蒸気は濃度を均一にしようと自ら拡散していくことで自然と温度ムラがなくなり上下の温度差も押さえることができる。この暖房機器は温度設定可能なものであり、その設定温度は暖房機器の表示部で確認できるようにしてある。
【００３１】
過熱水蒸気生成装置８は加温室４に過熱水蒸気を供給できる位置であればどこに設けてもよいが、この実施形態では、ガントリー９の作業台１６（図１（ｂ））上に設置している。過熱水蒸気生成装置８は、作業台１６の幅方向両側方に二台ずつ（合計四台）設けてある。過熱水蒸気生成装置８は一台又は複数台設けることもできる。過熱水蒸気生成装置８を複数台設ける場合は、それぞれの過熱水蒸気生成装置８に供給ダクト７を接続し、それらを各加温室４に接続することができる。また、一台の過熱水蒸気生成装置８に接続された供給ダクト７に分配ダクト（図示しない）を接続し、それらを各加温室４に接続して過熱水蒸気が加温室４内に拡散しやすいようにすることもできる。
【００３２】
［供給ダクト］
それぞれの過熱水蒸気生成装置８には供給ダクト７の一端側７ａが接続され、過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を当該供給ダクト７の他端側７ｂが接続された加温室４に供給できるようにしてある。供給ダクト７の先端には、供給ダクト７の先端方向が閉塞されたＴ字状の分岐管２０（図２（ｂ））が接続してあり、供給された過熱水蒸気を加温室４内に効率よく拡散できるようにしてある。分岐管２０は供給ダクト７の先端方向が閉塞された十字状のもの（四方に分岐できるもの）を用いることもできる。
【００３３】
［温度センサ］
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、加温室４には、加温室４内の温度を感知する温度センサ１７を設けることもできる。温度センサ１７はすべての加温室４に設けることも、一部の加温室４にのみ設けることもできる。温度センサ１７の設置数や取り付け位置は、セントル１の大きさや長さ等に応じて適宜変更することができる。
【００３４】
図４に示すように、温度センサ１７で計測・収集されたデータはデータロガー１８に保存することができ、この保存データを管理用コンピュータ（パソコン）１９に取り込んで、加温状況の確認や温度調整などを行うことができる。パソコン１９は過熱水蒸気生成装置８と接続してあり、状況に応じて設定温度の調整を行えるようにしてある。
【００３５】
（養生装置の使用例）
本発明の養生装置の使用例を、山岳にトンネルを施工する場合を一例として説明する。
（１）山を掘削して、坑道Ｓを形成する。
（２）坑道Ｓの内面に吹付けコンクリートＹを吹き付け、湧き水が漏れないようにする。
（３）吹付けコンクリートＹの吹付け後、その吹付けコンクリートＹの内側から防水シートＺを張り付ける。
（４）前記（１）〜（３）の準備（事前準備）をしたのち、セントル１を坑道Ｓ内に配置する。
（５）過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４に供給して、加温室４内及びスキンプレート２を加温する。加温温度は現場の気候等の条件に応じて設定することができる。加温室４及びスキンプレート２の加温は覆工コンクリートＸの打設前に行うこともできる。
（６）スキンプレート２の外側に覆工コンクリートＸを打設する。覆工コンクリートＸの打設は従来と同様の方法で行うことができる。
（７）打設された覆工コンクリートＸを養生し、覆工コンクリートＸの強度が発現した段階でフォーム１０を脱型し、セントル１を次の打設箇所（通常、坑道Ｓの先方）へ移動する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の養生方法及び養生装置は、山岳でのトンネル工事に限らず、地下や海底でのトンネル工事にも用いることができる。また、覆工コンクリートに限らず、必要に応じて、モルタルの養生などにも用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１      セントル
２      スキンプレート
３      カバー
４      加温室
４ａ    天端加温室
４ｂ    側方加温室
４ｃ    下端加温室
５      ウェブ
５ａ    （ウェブの）通孔
６      孔（接続孔）
７      供給ダクト
７ａ    供給ダクトの一端
７ｂ    供給ダクトの他端
８      過熱水蒸気生成装置
９      ガントリー
１０    フォーム
１０ａ  天端フォーム
１０ｂ  側方フォーム
１０ｃ  下端フォーム
１１    脚部
１２    車輪
１３    レール
１４    ジャッキ
１４ａ  天端ジャッキ
１４ｂ  側方ジャッキ
１４ｃ  下端ジャッキ
１５    フォーム間ダクト
１６    作業台
１７    温度センサ
１８    データロガー
１９    管理用コンピュータ（パソコン）
Ａ      セントル
Ｂ      ガントリー（架台）
Ｃ      フォーム
Ｅ１    天端フォーム
Ｅ２    側方フォーム
Ｅ３    下端フォーム
Ｆ１    天端ジャッキ
Ｆ２    側方ジャッキ
Ｆ３    下端ジャッキ
Ｇ      スキンプレート
Ｈ      腰板（ウェブ）
Ｓ      坑道
Ｘ      覆工コンクリート
Ｙ      吹付けコンクリート
Ｚ      防水シート
【図１】
2015212498.tif 000003
【図２】
2015212498.tif 000004
【図３】
2015212498.tif 000005
【図４】
2015212498.tif 000006
【図５】
2015212498.tif 000007
【図６】
2015212498.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月8日(2014.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事の施工に際して打設される覆工コンクリートの加温養生方法と加温装置付き型枠に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交通路やライフラインの敷設、鉱物の採掘、物質の貯留を目的として、地下や海底、山岳などにトンネルを設けることがある。トンネル工事の施工には、フォームの内側にガントリー（架台）を備えたセントル（型枠）が使用される。図５（ａ）（ｂ）に一般的なセントルＡの概略図を示す。このセントルＡは山、地中、海底等に掘削した孔（本願において「坑道」という。）Ｓ内に設置して使用される。アーチ形のフォームＣは通常、頂部に位置する天端フォームＥ１と、天端フォームＥ１の両側下部に連結された側方フォームＥ２と、側方フォームＥ２の下部に連結された下端フォームＥ３を備えている。天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のそれぞれは、ガントリーＢに設けられた天端ジャッキＦ１、側方ジャッキＦ２、下端ジャッキＦ３の動き（伸縮）に連動して外側に広がったり内側に閉じたりする。天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のそれぞれは図５（ｃ）に示すように、アーチ状に湾曲したスキンプレートＧと、スキンプレートＧから内側に突設された腰板（ウェブ）Ｈを備えており、坑道Ｓの軸方向に配置された複数の天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のウェブＨ同士が連結されることによって、一つのフォームＣが形成されている。
【０００３】
セントルＡを用いてトンネルの工事を施工する場合、図６（ａ）のように掘削した岩盤の内面に一次覆工コンクリート（本願において「吹付けコンクリート」という。）Ｙを吹付け、その吹付けコンクリートＹの内側に図６（ｂ）のように防水シートＺを張り、その内側に図６（ｃ）のようにセントルＡを設置し、図６（ｄ）のように防水シートＺとフォームＣの間に二次覆工コンクリート（本願において「覆工コンクリート」という。）を打設して養生する。養生後、図６（ｅ）のようにセントルＡを脱型して撤去する。この作業を坑道Ｓの軸方向に繰り返してトンネルを完成させる。
【０００４】
覆工コンクリートＸの打設から脱型までの養生時間は、必要とされる圧縮強度によっても異なるが、通常、５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧縮強度を得るのに１４〜２０時間程度かけて行われている。しかし、寒冷地などの低温環境下の現場では、前記養生時間では前記圧縮強度が得られないことがある。このため、低温環境下ではフォームを加温して所定の養生時間内に所定の圧縮強度が得られるようにしたり、所定の圧縮強度が得られるまで養生時間を延ばしたりしている。
【０００５】
セントル温度を適温にする方法として、従来は、セントルの開口部をシート材で閉塞し、閉塞されたセントル内に滞留した空調風によって打設済みコンクリートを加温或いは冷却する方法（特許文献１）や、フォームパネルから離れた位置に断熱パネルを配置して両者間に空間を形成し、その空間内のセメントの水和反応熱によって暖められた空気で、覆工コンクリートを保温する方法（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９２５７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−９４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決課題は、所定時間内に所定の圧縮強度が得られ、特に、覆工コンクリートの養生初期強度を向上させることのできる覆工コンクリート加温養生方法と加温装置付き型枠を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［覆工コンクリート加温養生方法］
本発明の覆工コンクリート加温養生方法は、トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温養生方法において、フォームのスキンプレートの内側をカバーで閉塞して当該フォームの内側に加温室を形成する工程と、前記加温室内に過熱水蒸気を供給することによって当該加温室及びフォームのスキンプレートを加温する工程と、前記スキンプレートの外側に覆工コンクリートを打設する工程と、打設された前記覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで加温養生する工程を含む方法である。
【０００９】
前記覆工コンクリート加温養生方法において、過熱水蒸気での加温室内の加温は、作業環境に応じて、コンクリートの打設前に開始する（予熱する）か、打設開始後或いは打設完了後から開始してもよい。加温温度は２０℃程度が適する。
【００１０】
［加温装置付き型枠］
本発明の加温装置付き型枠は、トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温装置付き型枠において、前記フォームのスキンプレートの内側に当該スキンプレートから離れて配置されたカバーによって閉塞された加温室と、当該加温室及びスキンプレートの加温に用いる過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置と、過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を前記加温室内に供給する供給ダクトを備え、前記供給ダクトの一端が過熱水蒸気生成装置に、他端が前記加温室内に接続されることによって、前記過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室内に供給して当該加温室及びスキンプレートを加温可能にし、スキンプレートの外側に打設された覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで加熱養生可能な装置である。
【００１１】
前記加温装置付き型枠において、カバーは、反射材を備えた保温材製のもの又は少なくとも内面に反射材を備えたものとするのが好ましい。
【００１２】
前記加温装置付き型枠は、加温室内の温度を感知する温度センサと、加温室内の温度管理を行う管理用コンピュータを備えたものとし、前記温度センサで感知した温度情報を前記管理用コンピュータで管理して、加温室の温度管理を行えるようにしてもよい。
【００１３】
前記加温装置付き型枠において、加温室を二以上備える場合、それら加温室のうち、隣接する加温室間に加温室同士を繋ぐフォーム間ダクトを配設し、一の加温室に供給された過熱水蒸気を、フォーム間ダクトを通じて他の加温室に供給して、当該過熱水蒸気によって当該加温室を加温できるようにしてもよい。
【００１４】
前記加温装置付き型枠において、スキンプレートから内向きに突設されるウェブに過熱水蒸気が通過する通孔を設け、又は／及び、加温室の一又は二以上の箇所に一又は二以上の供給ダクトを接続することによって、過熱水蒸気を一又は二以上の加温室に拡散できるようにしてもよい。供給ダクトは一本から分岐させて各加温室に接続することも、多数本を各加温室に接続することもできる。過熱水蒸気を二以上の箇所から分配供給することによって、予熱時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の覆工コンクリート加温養生方法は、次の効果を有する。
（１）スキンプレートの内側をカバーで閉塞した加温室を、加熱空気よりも大きな熱量を持つ過熱水蒸気で加温するため加温効率がよく、所定の圧縮強度を得るまでの養生時間を短縮することができる。このため、温度の低い現場でも、所定の時間内で所定の圧縮強度を得ることができる。
（２）過熱水蒸気は濃度を均一にしようと自ら拡散する性質があるため、加温室内及びスキンプレートを均一（ほぼ均一を含む。本願において同じ。）に加温しやすく、養生ムラが生じにくい。
（３）覆工コンクリートの打設前に、加温室内及びスキンプレートを過熱水蒸気で加温（予熱）すれば、覆工コンクリートの強度の発現が早く、同じ養生時間で強度をより高くすることができる。
【００１６】
本発明の加温装置付き型枠は、次の効果を有する。
（１）加温室の加温に熱量の大きな過熱水蒸気を用いるため、加温効率がよい。
（２）濃度を均一にしようと自ら拡散する性質がある過熱水蒸気で、加温室内及びスキンプレートを均一に加温することができるので、養生ムラが生じにくい。
（３）過熱水蒸気は低温部に優先的に凝縮する特性を有するため、カバーを、反射材を備えた保温材製又は少なくとも内面に反射材を備えたものとした場合、例えば、保温材の表面に過熱水蒸気を反射可能な材質（例えば、アルミ、銀等）の反射箔や反射フィルム等を備えたものとした場合、過熱水蒸気が低温部（フォームのスキンプレート側）へ拡散しやすくなり、加温室内及びスキンプレートが均一且つ迅速に加温され易くなり、養生初期強度も向上する。
（４）加温室内に温度センサを設けて、そのセンサでの感知温度に合わせて管理用コンピュータで温度管理できるようにした場合、加温室の加温過多や加温不足、加温ムラなどを防止することができる。
（５）隣接する加温室同士を繋ぐフォーム間ダクトを配設した場合、一つの過熱水蒸気生成装置でフォーム全般を均一に加温することができる。スキンプレートから突出するウェブに過熱水蒸気が通過可能な通孔を設け、又は／及び、加温室の一又は二以上の箇所に一又は二以上の供給ダクトを接続した場合、過熱水蒸気を効率的に加温室に拡散することができ、初期強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の加温装置付き型枠の一例を示すものであって、（ａ）はフォームの斜視図、（ｂ）は（ａ）のフォームとガントリーを備えたセントルの正面図。
【図２】図１（ｂ）に示す加温装置付き型枠の要部を示すものであって、（ａ）は加温室の間に配設されたフォーム間ダクト部分の拡大図、（ｂ）は供給ダクトの先端に設けられた分岐管部分の拡大図。
【図３】フォームに温度センサを設けた場合の一例を示すものであって、（ａ）は温度センサを備えたフォーム全体の斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は温度センサを取り付けた部分の拡大図。
【図４】本発明の加温装置付き型枠の管理システムの一例を示す概要図。
【図５】従来のセントルの一例を示すものであって、（ａ）は坑道に入れる前のセントルの斜視図、（ｂ）は坑道に入れたセントルの正面図、（ｃ）はフォームの部分詳細図。
【図６】セントルを用いたトンネル施工の一般的な手順を示すものであって、（ａ）はトンネル内面に吹付けコンクリートを吹付ける工程の説明図、（ｂ）は内面に防水シートを設置する工程の説明図、（ｃ）は坑道にセントルを設置する工程の説明図、（ｄ）は覆工コンクリートを打設して養生する工程の説明図、（ｅ）セントルを撤去した後の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（覆工コンクリート加温養生方法の実施形態）
本発明の覆工コンクリート加温養生方法（以下、単に「加温養生方法」という。）の一例を、図面を参照して説明する。この加温養生方法は、掘削されたトンネルの内面とその内側に配置されたセントル１のフォーム１０との間に打設される覆工コンクリートＸ（図６（ｅ））の加温養生方法であり、次の（１）〜（４）の工程を備えている。
（１）フォーム１０（図１）のスキンプレート２の内側にカバー３（図２（ａ）（ｂ））を配置固定して、フォーム１０の内側（内面及び側面。本願において同じ。）を閉塞して、スキンプレート２を外壁とする加温室４を形成する工程。
（２）加温室４内を過熱水蒸気で加温することによって加温室４及びスキンプレート２を加温（予熱）する工程。
（３）スキンプレート２の外側に覆工コンクリートＸを打設する工程。
（４）打設した覆工コンクリートＸを過熱水蒸気による熱エネルギーで加温養生する工程。
【００１９】
ここでは説明を省略しているが、加温室４の形成（前記（１）の工程）に先立ち、図６（ａ）（ｂ）で示すようなトンネル設置個所の掘削、吹付けコンクリートＹの吹付け、防水シートＺの設置等の事前準備を行うことは従前と同様である。
【００２０】
［過熱水蒸気による加温］
過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を、加温室４に接続した供給ダクト７を通じて加温室４内に供給する。過熱水蒸気は１００℃で蒸発した飽和水蒸気を常圧でさらに高温に加温した無色透明の水蒸気（Ｈ２０ガス・気体）のことをいい、凝縮伝熱・対流伝熱・輻射伝熱の３つのエネルギーを有する。過熱水蒸気は加温空気と比べ非常に大きな熱量を持つため、物に熱を与える能力が大きいという特性がある。通常の熱伝熱は、対流伝熱（０．２４ｃａｌ／ｇ／℃）により加温されているが、過熱水蒸気では、対流伝熱（０．４８ｃａｌ／ｇ／℃）に加えて、過熱水蒸気が凝縮（気体が液体のようになること）する際に生じる凝縮伝熱により加温される。この凝縮伝熱は５３９［ｃａｌ／ｇ］と大きく凝縮する際、大量に熱を与えるため急速に加温することができ、特に低温部に優先的に凝縮する特性がある。
【００２１】
過熱水蒸気の前記特性のため、加温室４に供給された過熱水蒸気は低温部に向かって広がって、加温室４の全体が均一に加温されやすいというメリットがある。過熱水蒸気による加温室４の加温は、覆工コンクリートＸの打設前に限らず、覆工コンクリートＸの打設開始後のタイミングで開始することができるが、養生時間の効率化を図る観点から、加温室４及びスキンプレー２は覆工コンクリートＸの打設前に加温しておくのが好ましい。気候条件等によっては、前記いずれか二以上のタイミングで加温することもできる。
【００２２】
［覆工コンクリートの打設］
坑道Ｓに吹き付けた吹付けコンクリートＹの内側に張ってある防水シートＺと、その内側に配置したフォーム１０のスキンプレート２との間の空間に覆工コンクリートＸを打設する。覆工コンクリートＸは従来の方法で打設することができる。
【００２３】
［覆工コンクリートの養生］
覆工コンクリートＸの打設後、過熱水蒸気による熱エネルギーで覆工コンクリートＸを養生する。養生後、フォーム１０を脱型して、そのセントル１を次の養生箇所に移動させる。脱型を容易にするため、スキンプレート２の表面には、剥離剤などを塗布しておく。
【００２４】
（加温装置付き型枠の実施形態）
本発明の加温装置付き型枠の一例を、図面を参照して説明する。一例として図１（ａ）（ｂ）に示す加温装置付き型枠は、トンネル工事の施工に際して使用される型枠であって、フォーム１０のスキンプレート２とそのスキンプレート２の内側に配設されたカバー３によって閉塞された加温室４と、過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置８と、その過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４内に供給するための供給ダクト７を備えている。供給ダクト７は一端７ａが過熱水蒸気生成装置８に、他端７ｂが加温室４内に接続され、過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４内に供給して加温室４及びスキンプレート２を加温できるようにしてある。
【００２５】
［セントル］
図１（ｂ）に示すセントル１は門型のガントリー９の外側にアーチ形のフォーム１０（図１（ａ））が配置されたものである。ガントリー９の脚部１１には車輪１２が設けられ、レール１３に載せて、坑道Ｓの切羽側から抗口側に、或いはその逆方向に移動できるようにしてある。アーチ形のフォーム１０は、天端フォーム１０ａと、天端フォーム１０ａの両端下面に連結された側方フォーム１０ｂと、側方フォーム１０ｂの下端に連結された下端フォーム１０ｃより構成されている。天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのそれぞれは、ガントリー９に設けられたジャッキ１４（天端ジャッキ１４ａ、側方ジャッキ１４ｂ、下端ジャッキ１４ｃ）に連結されて、それらジャッキ１４の動き（伸縮）により外側に広げたり（開いたり）、内側に狭めたり（閉じたり）することができる。
【００２６】
天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのそれぞれは、アーチ状に湾曲したスキンプレート２とそのスキンプレート２から内向きに突設されるウェブ５を備えており、隣接する天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのウェブ５同士が連結されることによって、一つのフォーム１０が形成されている。ウェブ５には過熱水蒸気が通過可能な通孔５ａ（図２（ａ）（ｂ））を形成してあり、一つの加温室４に供給された過熱水蒸気がウェブ５の通孔５ａを通って他の加温室４に移動して当該加温室４を加温できるようにしてある。
【００２７】
［加温室］
加温室４は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、フォーム１０のスキンプレート２の内側をカバー３で閉塞して形成される。フォーム１０のスキンプレート２からウェブ５が突設されている場合は、それらウェブ５の外側にカバー３を設けて当該ウェブ５を加温室４内に収容する。この場合、ウェブ５には通孔５ａが設けられ、ウェブ５で仕切られた加温室４間で過熱水蒸気が流通できるようにしてある。図２（ｂ）に示すように、カバー３は、図２（ａ）の位置よりもスキンプレート２側に設けて加温室４を狭くし、加温室４内が加温されやすくなるようにすることもできる。
【００２８】
［カバー］
カバー３は反射材を備えた保温材製（過熱水蒸気の熱を反射可能な材質製）のもの又は少なくとも内面に反射材を備えたものとするのが好ましい。一例としては、ガラスマット（芯材）の両面にウレタン変性イソシアヌレートフォーム（発泡芯材）が配置され、その発泡芯材の両面にアルミ箔が蒸着或いは付着された遮熱断熱材などを用いることができる。カバー３は、フォーム１０の天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃごとに閉塞（密閉）して、天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃごとに区画された加温室４を設ける。場合によっては、全てのフォーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃに亘って一つのカバー３を配置固定することもできる。この場合は、カバー３の一部に孔（接続孔）６を形成して、過熱水蒸気を加温室４内に供給するための供給ダクト７を接続（挿入や取付け等を含む。本願において同じ。）できるようにしてある。カバー３は供給ダクト７を挿入するための接続孔６を除き、可能な限り隙間なく配置固定して加温室４を密閉し、加温室４内に供給される過熱水蒸気が当該加温室４の外に逃げない（流出しない）ようにするのが好ましい。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、天端加温室４ａと側方加温室４ｂの間、側方加温室４ｂと下端加温室４ｃの間には、フォーム間ダクト１５が設けられ、いずれかの加温室４（例えば、天端加温室４ａ）に供給された過熱水蒸気を他の一部の加温室４（例えば、側方加温室４ｂや下端加温室４ｃ）或いはすべての加温室４に供給できるようにすることができる。フォーム間ダクト１５は長さや形状を変えることのできる可撓性を備えたもの（フレキシブルダクト）が好ましい。フォーム間ダクト１５は、過熱水蒸気の熱を反射可能な材質製とするのが好ましい。
【００３０】
［過熱水蒸気生成装置］
過熱水蒸気生成装置８は過熱水蒸気を生成可能なものであり、例えば、水と電気で稼働する過熱水蒸気式温風機（過熱水蒸気式暖房機）を用いることができる。燃料となる水の中には電気石（トルマリン）の中でマグネシウムを多く含むドラバイトが入っている。この水蒸気は濃度を均一にしようと自ら拡散していくことで自然と温度ムラがなくなり上下の温度差も押さえることができる。この暖房機器は温度設定可能なものであり、その設定温度は暖房機器の表示部で確認できるようにしてある。
【００３１】
過熱水蒸気生成装置８は加温室４に過熱水蒸気を供給できる位置であればどこに設けてもよいが、この実施形態では、ガントリー９の作業台１６（図１（ｂ））上に設置している。過熱水蒸気生成装置８は、作業台１６の幅方向両側方に二台ずつ（合計四台）設けてある。過熱水蒸気生成装置８は一台又は複数台設けることもできる。過熱水蒸気生成装置８を複数台設ける場合は、それぞれの過熱水蒸気生成装置８に供給ダクト７を接続し、それらを各加温室４に接続することができる。また、一台の過熱水蒸気生成装置８に接続された供給ダクト７に分配ダクト（図示しない）を接続し、それらを各加温室４に接続して過熱水蒸気が加温室４内に拡散しやすいようにすることもできる。
【００３２】
［供給ダクト］
それぞれの過熱水蒸気生成装置８には供給ダクト７の一端側７ａが接続され、過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を当該供給ダクト７の他端側７ｂが接続された加温室４に供給できるようにしてある。供給ダクト７の先端には、供給ダクト７の先端方向が閉塞されたＴ字状の分岐管２０（図２（ｂ））が接続してあり、供給された過熱水蒸気を加温室４内に効率よく拡散できるようにしてある。分岐管２０は供給ダクト７の先端方向が閉塞された十字状のもの（四方に分岐できるもの）を用いることもできる。
【００３３】
［温度センサ］
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、加温室４には、加温室４内の温度を感知する温度センサ１７を設けることもできる。温度センサ１７はすべての加温室４に設けることも、一部の加温室４にのみ設けることもできる。温度センサ１７の設置数や取り付け位置は、セントル１の大きさや長さ等に応じて適宜変更することができる。
【００３４】
図４に示すように、温度センサ１７で計測・収集されたデータはデータロガー１８に保存することができ、この保存データを管理用コンピュータ（パソコン）１９に取り込んで、加温状況の確認や温度調整などを行うことができる。パソコン１９は過熱水蒸気生成装置８と接続してあり、状況に応じて設定温度の調整を行えるようにしてある。
【００３５】
（加温装置付き型枠の使用例）
本発明の加温装置付き型枠の使用例を、山岳にトンネルを施工する場合を一例として説明する。
（１）山を掘削して、坑道Ｓを形成する。
（２）坑道Ｓの内面に吹付けコンクリートＹを吹き付け、湧き水が漏れないようにする。
（３）吹付けコンクリートＹの吹付け後、その吹付けコンクリートＹの内側から防水シートＺを張り付ける。
（４）前記（１）〜（３）の準備（事前準備）をしたのち、加温装置付き型枠を坑道Ｓ内に配置する。
（５）過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４に供給して、加温室４内及びスキンプレート２を加温する。加温温度は現場の気候等の条件に応じて設定することができる。加温室４及びスキンプレート２の加温は覆工コンクリートＸの打設前に行うこともできる。
（６）スキンプレート２の外側に覆工コンクリートＸを打設する。覆工コンクリートＸの打設は従来と同様の方法で行うことができる。
（７）打設された覆工コンクリートＸを養生し、覆工コンクリートＸの強度が発現した段階でフォーム１０を脱型し、加温装置付き型枠を次の打設箇所（通常、坑道Ｓの先方）へ移動する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の加温養生方法及び加温装置付き型枠は、山岳でのトンネル工事に限らず、地下や海底でのトンネル工事にも用いることができる。また、覆工コンクリートに限らず、必要に応じて、モルタルの養生などにも用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１      セントル
２      スキンプレート
３      カバー
４      加温室
４ａ    天端加温室
４ｂ    側方加温室
４ｃ    下端加温室
５      ウェブ
５ａ    （ウェブの）通孔
６      孔（接続孔）
７      供給ダクト
７ａ    供給ダクトの一端
７ｂ    供給ダクトの他端
８      過熱水蒸気生成装置
９      ガントリー
１０    フォーム
１０ａ  天端フォーム
１０ｂ  側方フォーム
１０ｃ  下端フォーム
１１    脚部
１２    車輪
１３    レール
１４    ジャッキ
１４ａ  天端ジャッキ
１４ｂ  側方ジャッキ
１４ｃ  下端ジャッキ
１５    フォーム間ダクト
１６    作業台
１７    温度センサ
１８    データロガー
１９    管理用コンピュータ（パソコン）
Ａ      セントル
Ｂ      ガントリー（架台）
Ｃ      フォーム
Ｅ１    天端フォーム
Ｅ２    側方フォーム
Ｅ３    下端フォーム
Ｆ１    天端ジャッキ
Ｆ２    側方ジャッキ
Ｆ３    下端ジャッキ
Ｇ      スキンプレート
Ｈ      腰板（ウェブ）
Ｓ      坑道
Ｘ      覆工コンクリート
Ｙ      吹付けコンクリート
Ｚ      防水シート
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温養生方法において、
フォームのスキンプレートの内側をカバーで閉塞して、当該フォームの内側に加温室を形成する工程と、
前記加温室内に過熱水蒸気を供給することによって当該加温室及びフォームのスキンプレートを加温する工程と、
前記スキンプレートの外側に覆工コンクリートを打設する工程と、
打設された前記覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで加温養生する工程を含む、
ことを特徴とする覆工コンクリート加温養生方法。
【請求項２】
トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温装置付き型枠において、
前記フォームのスキンプレートの内側に当該スキンプレートから離れて配置されたカバーによって閉塞された加温室と、当該加温室及びスキンプレートの加温に用いる過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置と、過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を前記加温室内に供給する供給ダクトを備え、
前記供給ダクトの一端が過熱水蒸気生成装置に、他端が前記加温室内に接続されることによって、前記過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室内に供給して当該加温室及びスキンプレートを加温可能にし、スキンプレートの外側に打設された覆工コンクリートを過熱水蒸気による熱エネルギーで加温養生可能である、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。
【請求項３】
請求項２記載の加温装置付き型枠において、
カバーが反射材を備えた保温材製である又は少なくとも内面に反射材を備えたものである、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の加温装置付き型枠において、
加温室内の温度を感知する温度センサと、加温室内の温度管理を行う管理用コンピュータを備え、
前記温度センサで感知した温度情報を前記管理用コンピュータで管理して、加温室の温度管理を行うことができる、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の加温装置付き型枠において、
スキンプレートから内向きに突設されるウェブに過熱水蒸気が通過する通孔が設けられ、又は／及び、加温室の一又は二以上の箇所に一又は二以上の供給ダクトを接続することによって、過熱水蒸気を一又は二以上の加温室に拡散可能である、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月27日(2014.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事の施工に際して打設される覆工コンクリートの加温養生方法と加温装置付き型枠に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交通路やライフラインの敷設、鉱物の採掘、物質の貯留を目的として、地下や海底、山岳などにトンネルを設けることがある。トンネル工事の施工には、フォームの内側にガントリー（架台）を備えたセントル（型枠）が使用される。図５（ａ）（ｂ）に一般的なセントルＡの概略図を示す。このセントルＡは山、地中、海底等に掘削した孔（本願において「坑道」という。）Ｓ内に設置して使用される。アーチ形のフォームＣは通常、頂部に位置する天端フォームＥ１と、天端フォームＥ１の両側下部に連結された側方フォームＥ２と、側方フォームＥ２の下部に連結された下端フォームＥ３を備えている。天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のそれぞれは、ガントリーＢに設けられた天端ジャッキＦ１、側方ジャッキＦ２、下端ジャッキＦ３の動き（伸縮）に連動して外側に広がったり内側に閉じたりする。天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のそれぞれは図５（ｃ）に示すように、アーチ状に湾曲したスキンプレートＧと、スキンプレートＧから内側に突設された腰板（ウェブ）Ｈを備えており、坑道Ｓの軸方向に配置された複数の天端フォームＥ１、側方フォームＥ２、下端フォームＥ３のウェブＨ同士が連結されることによって、一つのフォームＣが形成されている。
【０００３】
セントルＡを用いてトンネルの工事を施工する場合、図６（ａ）のように掘削した岩盤の内面に一次覆工コンクリート（本願において「吹付けコンクリート」という。）Ｙを吹付け、その吹付けコンクリートＹの内側に図６（ｂ）のように防水シートＺを張り、その内側に図６（ｃ）のようにセントルＡを設置し、図６（ｄ）のように防水シートＺとフォームＣの間に二次覆工コンクリート（本願において「覆工コンクリート」という。）を打設して養生する。養生後、図６（ｅ）のようにセントルＡを脱型して撤去する。この作業を坑道Ｓの軸方向に繰り返してトンネルを完成させる。
【０００４】
覆工コンクリートＸの打設から脱型までの養生時間は、必要とされる圧縮強度によっても異なるが、通常、５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧縮強度を得るのに１４〜２０時間程度かけて行われている。しかし、寒冷地などの低温環境下の現場では、前記養生時間では前記圧縮強度が得られないことがある。このため、低温環境下ではフォームを加温して所定の養生時間内に所定の圧縮強度が得られるようにしたり、所定の圧縮強度が得られるまで養生時間を延ばしたりしている。
【０００５】
セントル温度を適温にする方法として、従来は、セントルの開口部をシート材で閉塞し、閉塞されたセントル内に滞留した空調風によって打設済みコンクリートを加温或いは冷却する方法（特許文献１）や、フォームパネルから離れた位置に断熱パネルを配置して両者間に空間を形成し、その空間内のセメントの水和反応熱によって暖められた空気で、覆工コンクリートを保温する方法（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９２５７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−９４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決課題は、所定時間内に所定の圧縮強度が得られ、特に、覆工コンクリートの養生初期強度を向上させることのできる覆工コンクリート加温養生方法と加温装置付き型枠を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［覆工コンクリート加温養生方法］
本発明の覆工コンクリート加温養生方法は、トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温養生方法において、フォームのスキンプレートの内側に間隔をあけて断熱材を配置して、スキンプレートと断熱材の間にそれらで閉塞された加温室を形成する工程と、前記フォームの内側に設置された複数台の過熱水蒸気生成装置から、前記加温室の複数の箇所から過熱水蒸気を供給して加温室内に拡散させることによって当該フォームのスキンプレートを加温する工程と、前記スキンプレートの外側に覆工コンクリートを打設する工程と、前記過熱水蒸気の熱エネルギーで加温されたスキンプレートによって、フォームの外側に打設された前記覆工コンクリートを加温養生する工程を含む方法である。
【０００９】
前記覆工コンクリート加温養生方法において、過熱水蒸気での加温室内の加温は、作業環境に応じて、コンクリートの打設前に開始する（予熱する）か、打設開始後或いは打設完了後から開始してもよい。加温温度は２０℃程度が適する。
【００１０】
［加温装置付き型枠］
本発明の加温装置付き型枠は、トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温装置付き型枠において、前記フォームのスキンプレートの内側に間隔をあけて断熱材を配置して、スキンプレートと断熱材の間にそれらで閉塞されて形成された加温室と、当該加温室及びスキンプレートの加温に用いる過熱水蒸気を生成する複数台の過熱水蒸気生成装置と、それぞれの過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を前記加温室内に供給する複数の供給ダクトを備え、前記複数台の過熱水蒸気生成装置は、フォームの内側に配置され、前記複数の供給ダクトのそれぞれは、一端側がそれぞれの過熱水蒸気生成装置に他端側が前記加温室の異なる箇所に接続されて、それぞれの過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室の異なる数カ所から加温室内に供給拡散可能であり、前記供給拡散された過熱水蒸気の熱エネルギーによりスキンプレートを加温して、そのスキンプレートの外側に打設された覆工コンクリートを加温養生可能な装置である。供給ダクトの先端側に二以上に分岐された分岐管を設けて、供給ダクトで供給される過熱水蒸気を加温室内の二以上の方向に分散供給できるようにしてもよい。
【００１１】
前記加温装置付き型枠において、断熱材は内面に反射材が設けられたものとすることもできる。
【００１２】
前記加温装置付き型枠は、加温室内の温度を感知する温度センサと、加温室内の温度管理を行う管理用コンピュータを備えたものとし、前記温度センサで感知した温度情報を前記管理用コンピュータで管理して、加温室の温度管理を行えるようにしてもよい。
【００１３】
前記加温装置付き型枠において、加温室を二以上備える場合、それら加温室のうち、隣接する加温室間に加温室同士を繋ぐフォーム間ダクトを配設し、一の加温室に供給された過熱水蒸気を、フォーム間ダクトを通じて他の加温室に供給して、当該過熱水蒸気によって当該加温室を加温できるようにしてもよい。
【００１４】
前記加温装置付き型枠において、スキンプレートから内向きに突設されるウェブに過熱水蒸気が通過する通孔が設けられ、複数台の過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室に拡散できるようにしてもよい。供給ダクトは一本から分岐させて各加温室に接続することも、多数本を各加温室に接続することもできる。過熱水蒸気を二以上の箇所から分配供給することによって、予熱時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の覆工コンクリート加温養生方法は、次の効果を有する。
（１）スキンプレートの内側をカバーで閉塞した加温室を、加熱空気よりも大きな熱量を持つ過熱水蒸気で加温するため加温効率がよく、所定の圧縮強度を得るまでの養生時間を短縮することができる。このため、温度の低い現場でも、所定の時間内で所定の圧縮強度を得ることができる。
（２）過熱水蒸気は濃度を均一にしようと自ら拡散する性質があるため、加温室内及びスキンプレートを均一（ほぼ均一を含む。本願において同じ。）に加温しやすく、養生ムラが生じにくい。
（３）覆工コンクリートの打設前に、加温室内及びスキンプレートを過熱水蒸気で加温（予熱）すれば、覆工コンクリートの強度の発現が早く、同じ養生時間で強度をより高くすることができる。
【００１６】
本発明の加温装置付き型枠は、次の効果を有する。
（１）加温室の加温に熱量の大きな過熱水蒸気を用いるため、加温効率がよい。
（２）濃度を均一にしようと自ら拡散する性質がある過熱水蒸気で、加温室内及びスキンプレートを均一に加温することができるので、養生ムラが生じにくい。
（３）過熱水蒸気は低温部に優先的に凝縮する特性を有するため、カバーを、反射材を備えた保温材製又は少なくとも内面に反射材を備えたものとした場合、例えば、保温材の表面に過熱水蒸気を反射可能な材質（例えば、アルミ、銀等）の反射箔や反射フィルム等を備えたものとした場合、過熱水蒸気が低温部（フォームのスキンプレート側）へ拡散しやすくなり、加温室内及びスキンプレートが均一且つ迅速に加温され易くなり、養生初期強度も向上する。
（４）加温室内に温度センサを設けて、そのセンサでの感知温度に合わせて管理用コンピュータで温度管理できるようにした場合、加温室の加温過多や加温不足、加温ムラなどを防止することができる。
（５）隣接する加温室同士を繋ぐフォーム間ダクトを配設した場合、一つの過熱水蒸気生成装置でフォーム全般を均一に加温することができる。スキンプレートから突出するウェブに過熱水蒸気が通過可能な通孔を設け、又は／及び、加温室の一又は二以上の箇所に一又は二以上の供給ダクトを接続した場合、過熱水蒸気を効率的に加温室に拡散することができ、初期強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の加温装置付き型枠の一例を示すものであって、（ａ）はフォームの斜視図、（ｂ）は（ａ）のフォームとガントリーを備えたセントルの正面図。
【図２】図１（ｂ）に示す加温装置付き型枠の要部を示すものであって、（ａ）は加温室の間に配設されたフォーム間ダクト部分の拡大図、（ｂ）は供給ダクトの先端に設けられた分岐管部分の拡大図。
【図３】フォームに温度センサを設けた場合の一例を示すものであって、（ａ）は温度センサを備えたフォーム全体の斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は温度センサを取り付けた部分の拡大図。
【図４】本発明の加温装置付き型枠の管理システムの一例を示す概要図。
【図５】従来のセントルの一例を示すものであって、（ａ）は坑道に入れる前のセントルの斜視図、（ｂ）は坑道に入れたセントルの正面図、（ｃ）はフォームの部分詳細図。
【図６】セントルを用いたトンネル施工の一般的な手順を示すものであって、（ａ）はトンネル内面に吹付けコンクリートを吹付ける工程の説明図、（ｂ）は内面に防水シートを設置する工程の説明図、（ｃ）は坑道にセントルを設置する工程の説明図、（ｄ）は覆工コンクリートを打設して養生する工程の説明図、（ｅ）セントルを撤去した後の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（覆工コンクリート加温養生方法の実施形態）
本発明の覆工コンクリート加温養生方法（以下、単に「加温養生方法」という。）の一例を、図面を参照して説明する。この加温養生方法は、掘削されたトンネルの内面とその内側に配置されたセントル１のフォーム１０との間に打設される覆工コンクリートＸ（図６（ｅ））の加温養生方法であり、次の（１）〜（４）の工程を備えている。
（１）フォーム１０（図１）のスキンプレート２の内側にカバー３（図２（ａ）（ｂ））を配置固定して、フォーム１０の内側（内面及び側面。本願において同じ。）を閉塞して、スキンプレート２を外壁とする加温室４を形成する工程。
（２）加温室４内を過熱水蒸気で加温することによって加温室４及びスキンプレート２を加温（予熱）する工程。
（３）スキンプレート２の外側に覆工コンクリートＸを打設する工程。
（４）打設した覆工コンクリートＸを過熱水蒸気による熱エネルギーで加温養生する工程。
【００１９】
ここでは説明を省略しているが、加温室４の形成（前記（１）の工程）に先立ち、図６（ａ）（ｂ）で示すようなトンネル設置個所の掘削、吹付けコンクリートＹの吹付け、防水シートＺの設置等の事前準備を行うことは従前と同様である。
【００２０】
［過熱水蒸気による加温］
過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を、加温室４に接続した供給ダクト７を通じて加温室４内に供給する。過熱水蒸気は１００℃で蒸発した飽和水蒸気を常圧でさらに高温に加温した無色透明の水蒸気（Ｈ２０ガス・気体）のことをいい、凝縮伝熱・対流伝熱・輻射伝熱の３つのエネルギーを有する。過熱水蒸気は加温空気と比べ非常に大きな熱量を持つため、物に熱を与える能力が大きいという特性がある。通常の熱伝熱は、対流伝熱（０．２４ｃａｌ／ｇ／℃）により加温されているが、過熱水蒸気では、対流伝熱（０．４８ｃａｌ／ｇ／℃）に加えて、過熱水蒸気が凝縮（気体が液体のようになること）する際に生じる凝縮伝熱により加温される。この凝縮伝熱は５３９［ｃａｌ／ｇ］と大きく凝縮する際、大量に熱を与えるため急速に加温することができ、特に低温部に優先的に凝縮する特性がある。
【００２１】
過熱水蒸気の前記特性のため、加温室４に供給された過熱水蒸気は低温部に向かって広がって、加温室４の全体が均一に加温されやすいというメリットがある。過熱水蒸気による加温室４の加温は、覆工コンクリートＸの打設前に限らず、覆工コンクリートＸの打設開始後のタイミングで開始することができるが、養生時間の効率化を図る観点から、加温室４及びスキンプレー２は覆工コンクリートＸの打設前に加温しておくのが好ましい。気候条件等によっては、前記いずれか二以上のタイミングで加温することもできる。
【００２２】
［覆工コンクリートの打設］
坑道Ｓに吹き付けた吹付けコンクリートＹの内側に張ってある防水シートＺと、その内側に配置したフォーム１０のスキンプレート２との間の空間に覆工コンクリートＸを打設する。覆工コンクリートＸは従来の方法で打設することができる。
【００２３】
［覆工コンクリートの養生］
覆工コンクリートＸの打設後、過熱水蒸気による熱エネルギーで覆工コンクリートＸを養生する。養生後、フォーム１０を脱型して、そのセントル１を次の養生箇所に移動させる。脱型を容易にするため、スキンプレート２の表面には、剥離剤などを塗布しておく。
【００２４】
（加温装置付き型枠の実施形態）
本発明の加温装置付き型枠の一例を、図面を参照して説明する。一例として図１（ａ）（ｂ）に示す加温装置付き型枠は、トンネル工事の施工に際して使用される型枠であって、フォーム１０のスキンプレート２とそのスキンプレート２の内側に配設されたカバー３によって閉塞された加温室４と、過熱水蒸気を生成する過熱水蒸気生成装置８と、その過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４内に供給するための供給ダクト７を備えている。供給ダクト７は一端７ａが過熱水蒸気生成装置８に、他端７ｂが加温室４内に接続され、過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４内に供給して加温室４及びスキンプレート２を加温できるようにしてある。
【００２５】
［セントル］
図１（ｂ）に示すセントル１は門型のガントリー９の外側にアーチ形のフォーム１０（図１（ａ））が配置されたものである。ガントリー９の脚部１１には車輪１２が設けられ、レール１３に載せて、坑道Ｓの切羽側から抗口側に、或いはその逆方向に移動できるようにしてある。アーチ形のフォーム１０は、天端フォーム１０ａと、天端フォーム１０ａの両端下面に連結された側方フォーム１０ｂと、側方フォーム１０ｂの下端に連結された下端フォーム１０ｃより構成されている。天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのそれぞれは、ガントリー９に設けられたジャッキ１４（天端ジャッキ１４ａ、側方ジャッキ１４ｂ、下端ジャッキ１４ｃ）に連結されて、それらジャッキ１４の動き（伸縮）により外側に広げたり（開いたり）、内側に狭めたり（閉じたり）することができる。
【００２６】
天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのそれぞれは、アーチ状に湾曲したスキンプレート２とそのスキンプレート２から内向きに突設されるウェブ５を備えており、隣接する天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃのウェブ５同士が連結されることによって、一つのフォーム１０が形成されている。ウェブ５には過熱水蒸気が通過可能な通孔５ａ（図２（ａ）（ｂ））を形成してあり、一つの加温室４に供給された過熱水蒸気がウェブ５の通孔５ａを通って他の加温室４に移動して当該加温室４を加温できるようにしてある。
【００２７】
［加温室］
加温室４は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、フォーム１０のスキンプレート２の内側をカバー３で閉塞して形成される。フォーム１０のスキンプレート２からウェブ５が突設されている場合は、それらウェブ５の外側にカバー３を設けて当該ウェブ５を加温室４内に収容する。この場合、ウェブ５には通孔５ａが設けられ、ウェブ５で仕切られた加温室４間で過熱水蒸気が流通できるようにしてある。図２（ｂ）に示すように、カバー３は、図２（ａ）の位置よりもスキンプレート２側に設けて加温室４を狭くし、加温室４内が加温されやすくなるようにすることもできる。
【００２８】
［カバー］
カバー３は反射材を備えた保温材製（過熱水蒸気の熱を反射可能な材質製）のもの又は少なくとも内面に反射材を備えたものとするのが好ましい。一例としては、ガラスマット（芯材）の両面にウレタン変性イソシアヌレートフォーム（発泡芯材）が配置され、その発泡芯材の両面にアルミ箔が蒸着或いは付着された遮熱断熱材などを用いることができる。カバー３は、フォーム１０の天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃごとに閉塞（密閉）して、天端フォーム１０ａ、側方フォーム１０ｂ、下端フォーム１０ｃごとに区画された加温室４を設ける。場合によっては、全てのフォーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃに亘って一つのカバー３を配置固定することもできる。この場合は、カバー３の一部に孔（接続孔）６を形成して、過熱水蒸気を加温室４内に供給するための供給ダクト７を接続（挿入や取付け等を含む。本願において同じ。）できるようにしてある。カバー３は供給ダクト７を挿入するための接続孔６を除き、可能な限り隙間なく配置固定して加温室４を密閉し、加温室４内に供給される過熱水蒸気が当該加温室４の外に逃げない（流出しない）ようにするのが好ましい。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、天端加温室４ａと側方加温室４ｂの間、側方加温室４ｂと下端加温室４ｃの間には、フォーム間ダクト１５が設けられ、いずれかの加温室４（例えば、天端加温室４ａ）に供給された過熱水蒸気を他の一部の加温室４（例えば、側方加温室４ｂや下端加温室４ｃ）或いはすべての加温室４に供給できるようにすることができる。フォーム間ダクト１５は長さや形状を変えることのできる可撓性を備えたもの（フレキシブルダクト）が好ましい。フォーム間ダクト１５は、過熱水蒸気の熱を反射可能な材質製とするのが好ましい。
【００３０】
［過熱水蒸気生成装置］
過熱水蒸気生成装置８は過熱水蒸気を生成可能なものであり、例えば、水と電気で稼働する過熱水蒸気式温風機（過熱水蒸気式暖房機）を用いることができる。燃料となる水の中には電気石（トルマリン）の中でマグネシウムを多く含むドラバイトが入っている。この水蒸気は濃度を均一にしようと自ら拡散していくことで自然と温度ムラがなくなり上下の温度差も押さえることができる。この暖房機器は温度設定可能なものであり、その設定温度は暖房機器の表示部で確認できるようにしてある。
【００３１】
過熱水蒸気生成装置８は加温室４に過熱水蒸気を供給できる位置であればどこに設けてもよいが、この実施形態では、ガントリー９の作業台１６（図１（ｂ））上に設置している。過熱水蒸気生成装置８は、作業台１６の幅方向両側方に二台ずつ（合計四台）設けてある。過熱水蒸気生成装置８は一台又は複数台設けることもできる。過熱水蒸気生成装置８を複数台設ける場合は、それぞれの過熱水蒸気生成装置８に供給ダクト７を接続し、それらを各加温室４に接続することができる。また、一台の過熱水蒸気生成装置８に接続された供給ダクト７に分配ダクト（図示しない）を接続し、それらを各加温室４に接続して過熱水蒸気が加温室４内に拡散しやすいようにすることもできる。
【００３２】
［供給ダクト］
それぞれの過熱水蒸気生成装置８には供給ダクト７の一端側７ａが接続され、過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を当該供給ダクト７の他端側７ｂが接続された加温室４に供給できるようにしてある。供給ダクト７の先端には、供給ダクト７の先端方向が閉塞されたＴ字状の分岐管２０（図２（ｂ））が接続してあり、供給された過熱水蒸気を加温室４内に効率よく拡散できるようにしてある。分岐管２０は供給ダクト７の先端方向が閉塞された十字状のもの（四方に分岐できるもの）を用いることもできる。
【００３３】
［温度センサ］
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、加温室４には、加温室４内の温度を感知する温度センサ１７を設けることもできる。温度センサ１７はすべての加温室４に設けることも、一部の加温室４にのみ設けることもできる。温度センサ１７の設置数や取り付け位置は、セントル１の大きさや長さ等に応じて適宜変更することができる。
【００３４】
図４に示すように、温度センサ１７で計測・収集されたデータはデータロガー１８に保存することができ、この保存データを管理用コンピュータ（パソコン）１９に取り込んで、加温状況の確認や温度調整などを行うことができる。パソコン１９は過熱水蒸気生成装置８と接続してあり、状況に応じて設定温度の調整を行えるようにしてある。
【００３５】
（加温装置付き型枠の使用例）
本発明の加温装置付き型枠の使用例を、山岳にトンネルを施工する場合を一例として説明する。
（１）山を掘削して、坑道Ｓを形成する。
（２）坑道Ｓの内面に吹付けコンクリートＹを吹き付け、湧き水が漏れないようにする。
（３）吹付けコンクリートＹの吹付け後、その吹付けコンクリートＹの内側から防水シートＺを張り付ける。
（４）前記（１）〜（３）の準備（事前準備）をしたのち、加温装置付き型枠を坑道Ｓ内に配置する。
（５）過熱水蒸気生成装置８で生成された過熱水蒸気を加温室４に供給して、加温室４内及びスキンプレート２を加温する。加温温度は現場の気候等の条件に応じて設定することができる。加温室４及びスキンプレート２の加温は覆工コンクリートＸの打設前に行うこともできる。
（６）スキンプレート２の外側に覆工コンクリートＸを打設する。覆工コンクリートＸの打設は従来と同様の方法で行うことができる。
（７）打設された覆工コンクリートＸを養生し、覆工コンクリートＸの強度が発現した段階でフォーム１０を脱型し、加温装置付き型枠を次の打設箇所（通常、坑道Ｓの先方）へ移動する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の加温養生方法及び加温装置付き型枠は、山岳でのトンネル工事に限らず、地下や海底でのトンネル工事にも用いることができる。また、覆工コンクリートに限らず、必要に応じて、モルタルの養生などにも用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１      セントル
２      スキンプレート
３      カバー
４      加温室
４ａ    天端加温室
４ｂ    側方加温室
４ｃ    下端加温室
５      ウェブ
５ａ    （ウェブの）通孔
６      孔（接続孔）
７      供給ダクト
７ａ    供給ダクトの一端
７ｂ    供給ダクトの他端
８      過熱水蒸気生成装置
９      ガントリー
１０    フォーム
１０ａ  天端フォーム
１０ｂ  側方フォーム
１０ｃ  下端フォーム
１１    脚部
１２    車輪
１３    レール
１４    ジャッキ
１４ａ  天端ジャッキ
１４ｂ  側方ジャッキ
１４ｃ  下端ジャッキ
１５    フォーム間ダクト
１６    作業台
１７    温度センサ
１８    データロガー
１９    管理用コンピュータ（パソコン）
Ａ      セントル
Ｂ      ガントリー（架台）
Ｃ      フォーム
Ｅ１    天端フォーム
Ｅ２    側方フォーム
Ｅ３    下端フォーム
Ｆ１    天端ジャッキ
Ｆ２    側方ジャッキ
Ｆ３    下端ジャッキ
Ｇ      スキンプレート
Ｈ      腰板（ウェブ）
Ｓ      坑道
Ｘ      覆工コンクリート
Ｙ      吹付けコンクリート
Ｚ      防水シート
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温養生方法において、
フォームのスキンプレートの内側に間隔をあけて断熱材を配置して、スキンプレートと断熱材の間にそれらで閉塞された加温室を形成する工程と、
前記フォームの内側に設置された複数台の過熱水蒸気生成装置から、前記加温室の複数の箇所から過熱水蒸気を供給して加温室内に拡散させることによって当該フォームのスキンプレートを加温する工程と、
前記スキンプレートの外側に覆工コンクリートを打設する工程と、
前記過熱水蒸気の熱エネルギーで加温されたスキンプレートによって、フォームの外側に打設された前記覆工コンクリートを加温養生する工程を含む、
ことを特徴とする覆工コンクリート加温養生方法。
【請求項２】
トンネル工事の施工に際してフォームの外側に打設される覆工コンクリートを加温して養生する加温装置付き型枠において、
前記フォームのスキンプレートの内側に間隔をあけて断熱材を配置して、スキンプレートと断熱材の間にそれらで閉塞されて形成された加温室と、
当該加温室及びスキンプレートの加温に用いる過熱水蒸気を生成する複数台の過熱水蒸気生成装置と、
それぞれの過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を前記加温室内に供給する複数の供給ダクトを備え、
前記複数台の過熱水蒸気生成装置は、フォームの内側に配置され、
前記複数の供給ダクトのそれぞれは、一端側がそれぞれの過熱水蒸気生成装置に他端側が前記加温室の異なる箇所に接続されて、それぞれの過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室の異なる数カ所から加温室内に供給拡散可能であり、
前記供給拡散された過熱水蒸気の熱エネルギーによりスキンプレートを加温して、そのスキンプレートの外側に打設された覆工コンクリートを加温養生可能である、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。
【請求項３】
請求項２記載の加温装置付き型枠において、
供給ダクトの先端側に二以上に分岐された分岐管を設けて、供給ダクトで供給される過熱水蒸気を加温室内の二以上の方向に分散供給できるようにした、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の加温装置付き型枠において、
断熱材の内面に反射材が設けられた、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の加温装置付き型枠において、
スキンプレートから内向きに突設されるウェブに過熱水蒸気が通過する通孔が設けられ、複数台の過熱水蒸気生成装置で生成された過熱水蒸気を加温室に拡散可能である、
ことを特徴とする加温装置付き型枠。