(57)【要約】      （修正有）【課題】フレッシュコンクリートの充填状況を、圧力と温度の数値データに基づいて正確に把握することができる構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムを提供する。【解決手段】対象物の下方に所定間隔をおいて配置された型枠２との空間にフレッシュコンクリートを充填して固化させ構造物を構築する際、対象物の表面に圧力及び温度を検知するフレッシュコンクリート充填検知センサ７によって、測定された数値データに基づいてフレッシュコンクリート充填状況を把握し、前記フレッシュコンクリート充填検知センサの機能を脱型時まで維持し、フレッシュコンクリート充填後のフレッシュコンクリート固化、養生の過程をフレッシュコンクリート充填検知センサによる圧力及び温度の数値データでモニタリングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の下方に所定間隔をおいて配置された型枠との空間にフレッシュコンクリートを充填して固化させ構造物を構築する際、対象物の表面に圧力及び温度を検知するフレッシュコンクリート充填検知センサを固定し、前記フレッシュコンクリート充填検知センサと作業現場近傍に設置した接続ボックスとを通信ケーブルで連結し、前記接続ボックスと無線又はＵＳＢ接続で作業現場及び作業現場と離れたパソコン等と連結し、フレッシュコンクリート充填時の圧力及び温度の数値データをフレッシュコンクリート充填検知センサで測定し、測定された数値データに基づいてフレッシュコンクリート充填状況を把握し、前記フレッシュコンクリート充填検知センサの機能を脱型時まで維持し、フレッシュコンクリート充填後のフレッシュコンクリート固化、養生の過程をフレッシュコンクリート充填検知センサによる圧力及び温度の数値データでモニタリングすることを特徴とする構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システム。
【請求項２】
前記フレッシュコンクリート充填検知センサの外周を樹脂でモールドして保護することを特徴とする請求項１に記載の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システム。
【請求項３】
前記接続ボックスには、前記フレッシュコンクリート充填検知センサに電流を供給する電流供給手段と、ＣＰＵと、ＵＳＢ接続モジュール及び無線通信モジュールと、データバックアップのためのマイクロＳＤ及び測定時刻設定手段が少なくとも設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システム。
【請求項４】
前記フレッシュコンクリート充填検知センサによる圧力の数値データが予め設定された打止め管理値に達した時に密充填と判断しフレッシュコンクリートの充填作業を終了することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物や土木構造物等の構造物構築用のフレッシュコンクリート充填検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物、橋梁、トンネルの覆工等の構造物の構築のため、既構築構造物や地山、型枠等の対象物の下方に所定間隔を開けて配置された空間にフレッシュコンクリートを充填し、フレッシュコンクリートを硬化させて構造物を構築することが実施されている。その際、フレッシュコンクリートの充填状態を検知するため、フレッシュコンクリート充填領域に圧力センサ等を配置し、フレッシュコンクリートの充填状態を検知するシステムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９７８２１号公報
【特許文献２】特開２００９−１２７２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の構造物構築用のフレッシュコンクリートの充填検知システムは、圧力センサ等の充填検知センサは対象物の下方に位置する型枠等に支持して取り付けられており、フレッシュコンクリート充填後、回収され圧力センサの機能を終了させていた。
【０００５】
また、従来のフレッシュコンクリート充填検知センサは、接触物の振動特性で接触物をフレッシュコンクリート、水、空気に区別するだけのものであり、フレッシュコンクリートの充填状態を把握することが困難であった。さらに、従来のフレッシュコンクリート充填検知は現場でのみ実施されており、現場から離れた指令所には携帯電話等の別の通信手段によって連絡するしか方法がないという問題を有していた。
【０００６】
本願発明は、これらの問題を解決する、フレッシュコンクリートの充填状況をフレッシュコンクリート充填センサで検知した圧力と温度の数値データに基づいて正確に把握することができ、現場及び現場から離れた位置のパソコン等に無線で送信可能で、フレッシュコンクリートが充填した後も、フレッシュコンクリートの固化、養生状態を圧力、温度の数値データでモニタリングすることが可能な構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システム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】
【０００７】
本発明の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムは、前記課題を解決するために、対象物の下方に所定間隔をおいて配置された型枠との空間にフレッシュコンクリートを充填して固化させ構造物を構築する際、対象物の表面に圧力及び温度を検知するフレッシュコンクリート充填検知センサを固定し、前記フレッシュコンクリート充填検知センサと作業現場近傍に設置した接続ボックスとを通信ケーブルで連結し、前記接続ボックスと無線又はＵＳＢ接続で作業現場及び作業現場と離れたパソコン等と連結し、フレッシュコンクリート充填時の圧力及び温度の数値データをフレッシュコンクリート充填検知センサで測定し、測定された数値データに基づいてフレッシュコンクリート充填状況を把握し、前記フレッシュコンクリート充填検知センサの機能を脱型時まで維持し、フレッシュコンクリート充填後のフレッシュコンクリート固化、養生の過程をフレッシュコンクリート充填検知センサによる圧力及び温度の数値データでモニタリングすることを特徴とする。
【０００８】
また、構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムは、前記フレッシュコンクリート充填検知センサの外周を樹脂でモールドして保護することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムは、前記接続ボックスには、前記フレッシュコンクリート充填検知センサに電流を供給する電流供給手段と、ＣＰＵと、ＵＳＢ接続モジュール及び無線通信モジュールと、データバックアップのためのマイクロＳＤ及び測定時刻設定手段が少なくとも設置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムは、前記フレッシュコンクリート充填検知センサによる圧力の数値データが予め設定された打止め管理値に達した時に密充填と判断しフレッシュコンクリートの充填作業を終了することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
対象物の下方に所定間隔をおいて配置された型枠との空間にフレッシュコンクリートを充填して固化させ構造物を構築する際、対象物の表面に圧力及び温度を検知するフレッシュコンクリート充填検知センサを固定し、前記フレッシュコンクリート充填検知センサと作業現場近傍に設置した接続ボックスとを通信ケーブルで連結し、前記接続ボックスと無線又はＵＳＢ接続で作業現場及び作業現場と離れたパソコン等と連結し、フレッシュコンクリート充填時の圧力及び温度の数値データをフレッシュコンクリート充填検知センサで測定し、測定された数値データに基づいてフレッシュコンクリート充填状況を把握し、前記フレッシュコンクリート充填検知センサの機能を脱型時まで維持し、フレッシュコンクリート充填後のフレッシュコンクリート固化、養生の過程をフレッシュコンクリート充填検知センサによる圧力及び温度の数値データでモニタリングすることで、フレッシュコンクリートの充填状態を圧力及び温度の数値データにより確実に把握することができ、測定データを現場及び現場から離れた位置のＰＣ等でも把握することが可能で、フレッシュコンクリート充填後もフレッシュコンクリートの固化、養生状態を圧力、温度の数値データでモニタリングすることで品質に優れたコンクリート構造物を構築することが可能となる。
フレッシュコンクリート充填検知センサの外周を樹脂でモールドして保護することで、ケース等を用いること無く簡単にセンサを保護することができ、フレッシュコンクリート充填検知センサを小型化することが可能となる。
接続ボックスには、前記フレッシュコンクリート充填検知センサに電流を供給する電流供給手段と、ＣＰＵと、ＵＳＢ接続モジュール及び無線通信モジュールと、データバックアップのためのマイクロＳＤ及び測定時刻設定手段が少なくとも設置されていることで、各装置をコンパクトに集合配置することを可能とし、フレッシュコンクリート充填検知センサからの圧力、温度の測定数値データをＵＳＢ接続や無線で現場及び現場から距離の離れた個所に配置したＰＣ等へのデータ通信も容易にすることが可能となる。
フレッシュコンクリート充填検知センサによる圧力の数値データが予め設定された打止め管理値に達した時に密充填と判断しフレッシュコンクリートの充填作業を終了することで、確実にフレッシュコンクリートが密実に充填されたことを確認することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１、図２は、本発明の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムを構造物を構築する際に用いた実施形態の一例である。
【００１４】
対象物である既構築物１の下部に一定間隔をおいて底型枠２が配置され、底型枠２の周囲に側型枠３、４、５、６が配置され、既構築物１、底型枠２、側型枠３、４、５、６に囲まれたフレッシュコンクリート充填空間が形成される。
【００１５】
対象物である既構築物１の表面に圧力と温度を数値データで検知するフレッシュコンクリート充填検知センサ７が接着剤等を介して固定される。図１、図２で示される実施形態では３個のフレッシュコンクリート充填検知センサ７が配置されているが、フレッシュコンクリート充填検知センサ７の固定個所や設置数は、構築される構造物の形状に応じて設定する。対象物が地山等の表面に凹凸がある場合は、最も凹んだ部分にフレッシュコンクリート充填検知センサ７を配置する。構築される構造物により対象物が型枠の場合もある。
【００１６】
フレッシュコンクリート充填検知センサ７フレッシュコンクリート充填検知センサ７、圧力を検知するセンサと温度を検知するセンサを組み込んだものである。図３に示されるようにフレッシュコンクリート充填検知センサ７は、樹脂によるモールド８で保護される。ケース等を用いることなく樹脂でモールドして保護することによりフレッシュコンクリート充填検知センサ７を小型化することが可能となる。フレッシュコンクリート充填検知センサ７には、検知された測定数値データを作業現場近傍に設置した接続ボックス１０に送信するための通信ケーブル９が連結される。フレッシュコンクリート充填検知センサ７と通信ケーブル９の接続部は、フレッシュコンクリート検知センサ７と既構築物１との接着面に出来る限り近い位置とし、通信ケーブル９の屈曲を出来る限り少なくし、通信ケーブル９の破損を防止する。フレッシュコンクリート充填検知センサ７と通信ケーブル９の接続部も樹脂によるモールド８で保護される。
【００１７】
図４により接続ボックス１０について説明する。接続ボックス１０は、フレッシュコンクリート充填検知センサ７の信号（圧力、温度）を読み込み、ＰＣ又はタブレット等へデータを転送するものである。接続ボックス１０は、作業現場の近傍に設置される。接続ボックス１０にはＤＣ電源から直流電流が供給される電流供給手段１１が設置され、電流供給手段１１からの電流が通信ケーブル９を介して複数のフレッシュコンクリート充填検知センサ７に供給される。また、電流供給手段１１から接続ボックス１０内に設置した各装置に電流を供給する。
【００１８】
接続ボックス１０には、ＣＰＵ１２が設置される。接続ボックス１０には、作業現場ＰＣ１７と接続するためのＵＳＢ接続手段１３が設置される。接続ボックス１０には、接続ボックス１０からの距離が１０ｍ程度と比較的近い位置のタブレットＰＣ又はスマホ等と無線通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール（以下「ＢＴモジュール」という。）１５が設置される。接続ボックス１０には、接続ボックス１０からの距離が２００ｍ程度離れた位置のコンクリート性情検査場所に設置さＲＦ通信モジュール２５内蔵のホストボックス１８と無線通信するためのＲＦ通信モジュール１６が設置される。ホストボックス１８にはレポートＰＣ１９が接続される。また、接続ボックス１０には、データバックアップのためのマイクロＳＤ１４が設置される。接続ボックス１０では、圧力、温度の測定値はもとより、測定時刻が重要なデータとなるため、本システム全体で統一することが必要であるため測定時刻設定手段が配置される。接続ボックスは、電源オンされ各センサからの圧力値及び温度値を読み込みをはじめるが、１番目、２番目のデータは無視し、３番目と４番目の読み込み地の平均値を初期値とし、相対圧力を求めるための初期値を保持し、測定データとともに保存し、ＵＳＢ接続手段１３、無線通信で作業現場ＰＣ１７やレポートＰＣ１９に送信される。
【００１９】
図５によりホストボックス１８について説明する。ホストボックス１８は、接続ボックス１０から２００ｍ程度離れた位置のコンクリート性情検査場所に設置される接続ボックス１０に設置されたものと同じＲＦ通信モジュール２０内蔵したレポートＰＣ１９側の通信機器である。ホストボックス１５のＲＦ通信モジュール２０とＲＦ通信用ポールアンテナ２１が同軸ケーブル２２により連結される。ホストボックス１８には直流電源供給手段２３と、レポートＰＣ１９と接続するためのＵＳＢ接続手段２４設置される。作業現場から離れたレポートＰＣ１９では、接続ボックス１０から無線で送信された測定データをリアルタイムで読み込むことが可能となる。
【００２０】
このように構成された構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムの実施状況を説明する。フレッシュコンクリート充填検知センサ７を対象物である既構築物１の表面に固定する。既構築物１と底型枠２、側型枠３〜６に囲まれた空間にフレッシュコンクリートを打込み口からフレッシュコンクリートの打込みを開始する。フレッシュコンクリートを打ち込みが開始されると、フレッシュコンクリート充填検知センサ７から測定データを一定期間（例えば２秒間隔）毎に読み込み、接続ボックス１０へ通信ケーブル９を介して送信する。接続ボックス１０から圧力、温度の測定数値データは、作業現場ＰＣ１７や、ＢＴモジュール１５や、ＲＦ通信モジュール１６を介して無線で距離の離れたスマホやレポートＰＣ１９が接続されるホストボックス１８に送信される。作業現場が高所であったり狭い地下空間のような場合には、作業現場には小数の作業員しか配置することができないので、無線で作業現場から離れた位置に配置された管理者にもリアルタイムで測定数値データが送信することができ、測定データに基づいた指示を素早く作業現場に送信することが可能となる。
【００２１】
フレッシュコンクリートの打ち込みにより既構築物１の表面に固定したフレッシュコンクリート充填検知センサ７の圧力、温度の測定データが変化する。フレッシュコンクリートの打止め判定方法は、既構築物の表面に固定したフレッシュコンクリート充填検知センサ７からの圧力Ｐｉ（Ｎ／ｍｍ2）のリアルタイム測定値が打止め管理値Ｐａ（Ｎ／ｍｍ2）を超えた時点を密充填と判断し、フレッシュコンクリートを打止める。フレッシュコンクリート充填検知センサ７の温度の変化は、フレッシュコンクリート充填時には大きく変化しない。
【００２２】
従来のフレッシュコンクリート充填検知システムと比較し、フレッシュコンクリートの充填検知が、フレッシュコンクリート充填検知センサ４からの圧力、温度の数値化した測定データに基づいて実施されるため確実のフレッシュコンクリートの密充填を判定することが可能で，さらに、作業現場から離れたコンクリート性情検査場所に設置されるＲＦ通信モジュール２０内蔵したホストボックス１８に接続するレポートＰＣ１６でもリアルタイムで確認することができる。
【００２３】
フレッシュコンクリートの打ち込みが終了しても、フレッシュコンクリート充填検知センサ７による測定は、脱型時まで実施することが可能である。フレッシュコンクリート充填後、フレッシュコンクリート固化、養生の過程で、温度は重要なパラメータであり、この過程で圧力、温度の変化をモニタリングすることにより、品質に優れたコンクリート構造物を構築することが可能となる。
【００２４】
以上のように、本発明の構造物構築用フレッシュコンクリート充填検知システムによれば、フレッシュコンクリートの充填状態を数値化した圧力及び温度の変化により確実に把握することができ、測定データを遠距離のＰＣでも把握することが可能で、フレッシュコンクリート充填後もフレッシュコンクリートの固化、養生の過程をモニタリングすることが可能となる。
【符号の説明】
【００２５】
１：既構築、２：底型枠、３、４、５、６：側型枠、７：フレッシュコンクリート充填検知センサ、８：樹脂モールド、９：通信ケーブル、１０：接続ボックス、１１：電流供給手段、１２：ＣＰＵ、１３：ＵＳＢ接続装置、１４：マイクロＳＤ、１５：ＢＴモジュール、１６：ＲＦ通信モジュール、１７：作業現場ＰＣ、１８：ホストボックス、１９：レポートＰＣ、２０：ＲＦ通信モジュール、２１：ＲＦ通信用ポールアンテナ、２２：同軸ケーブル、２３：直流電源供給手段、２４：ＵＳＢ接続手段
【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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