(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲でパイプクーリング用配管を使用し、水タンクや水道蛇口からの給水でパイプクーリングによる冷却を、壁状構造物の下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲について行ない、それから上の部分については冷却しないことを特徴とした壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法。
【請求項２】
パイプクーリング用配管の使用は、パイプクーリング用配管をＵ字形配管とし、このＵ字形配管に転用可能な断熱材付きの内管を挿入して行う請求項１記載の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法。
【請求項３】
パイプクーリング用配管の使用は、水平配管として複数本を平行に配置したパイプクーリング用配管の端部を妻型枠近傍のコンクリート内を立上げ、その上端から転用可能な断熱材付きの内管を挿入して行う請求項１記載の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法。
【請求項４】
パイプクーリング用配管の使用は、水平配管として複数本を平行に配置し、配管の端部は妻型枠または側部型枠を貫通させ、両端に縦配管に接続して行う請求項１記載の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法。
【請求項５】
パイプクーリング用配管をＵ字形配管として数列鉛直方向に壁状構造物の側壁上部まで立上げて配置し、このＵ字形配管に転用可能な断熱材付きの内管を下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲を残して上から挿入したことを特徴とする温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物。
【請求項６】
下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲にパイプクーリング用配管を水平配管として複数本を平行に配置し、配管の端部は妻型枠近傍のコンクリート内を立上げ、その内部に転用可能な断熱材付きの内管を挿入したことを特徴とする温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物。
【請求項７】
下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲にパイプクーリング用配管を水平配管として複数本を平行に配置し、配管の端部は妻型枠または側部型枠を貫通する形で配置し、両端に縦配管に接続したことを特徴とする温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎スラブに接続されて構築される壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート製タンク（基礎スラブ上に設置される円筒形の壁）、建屋（床の上に設置される壁）、擁壁（基礎スラブ上に設置される縦壁）、橋脚（基礎スラブ上に設置される板状の壁）など、基礎スラブに接続されて構築される壁状構造物では、温度応力によるひび割れが生じるおそれがある。
【０００３】
このひび割れは、コンクリートの硬化熱によって温度上昇しながらコンクリートが硬化し、その後温度が下っていくとき収縮しようとするのを基礎スラブなどによって拘束されることによって起こる。
【０００４】
従って、温度応力ひび割れを少なくする対策としては、下記のような方法等がある。
・三成分系のセメント（ＭＫＣ）など低発熱のセメントを使用することによる温度上昇量の抑制。
・コンクリートに使用するセメント（硬化時の発熱源）量を低減することによる温度上昇量の抑制。
・膨張材（アルミニュウム粉末など）の添加により収縮量を小さくあるいは膨張させることによるひび割れの発生抑制。
・誘発目地（コンクリート内に縁切り材を埋設）を設置し、ひび割れの位置を集中させ、誘発目地と誘発目地の間の部分の引張応力を緩和する方法。
【０００５】
これ以外にパイプクーリングによる冷却方法がある。このパイプクーリングによる冷却方法は特許文献１や非特許文献１にも示すように、構造物内に配管し、その内部に水を流すことによって発熱中のコンクリートから熱を奪い温度上昇量を小さくする方法で、実際に行われている。
【特許文献１】特開２００１−７３５５７号公報
【非特許文献１】コンクリート工学年次論文集Vol.28, No1,  「マスコンクリート構造物のひび割れ制御」（pp1263-1288, 2006）
【０００６】
前記特許文献１や非特許文献１は図７、図８に示すようにコンクリート躯体を構築する予定の領域において、ほぼ垂直方向に複数の管体１１を配設し、管体内を除いた領域にコンクリート１２を打設し、管体１１内に給水管１３を挿入して管体１１の下端近傍まで延ばし、給水管を介して管体１１内に水を供給することにより、コンクリート打設後から所定期間にわたりコンクリートを冷却する。
【０００７】
特許文献１によれば、ほぼ垂直方向に配設した複数の管体内に給水管を挿入し、この給水管を通して管体の下端近傍に水を供給して上端まで上昇させるものであるため、比較的狭い平面範囲に比較的高い位置までコンクリートを打設して構築する構造物において、若材齢のコンクリートを十分に冷却することができるとある。これにより、セメントの水和熱によるコンクリート温度上昇を防止し、温度ひび割れを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
壁状構造物において実用化されているパイプクーリングは、前記図７に示すような構造で、打設するコンクリート全体の温度を下げようとしている。
【０００９】
他方、温度応力によるひび割れは、同時に打設される壁状構造物の下部（基礎スラブとの接合部）に発生するもので、この部分に対策を行えばひび割れの問題が解決することができる。
【００１０】
このことは、解析からも壁状構造物下部の温度上昇量を抑制すれば、上部の温度上昇量を抑制しなくとも壁状構造物全体の温度上昇量を抑制した場合と同様にひび割れ抑制効果があることが知見できる。
【００１１】
前記従来技術は、以下のような問題を含む。
（１）不必要な範囲までパイプクーリングの配管を設置しており、コストアップとなっている。
（２）不必要な範囲まで冷却するため、余分な流水を必要としており、ランニングコスト、排水の処理費がかさむ。
（３）外管［管体１１］（既存の実施例では内径φ60ｍｍ）のなかに内管［給水管１３］（φ4ｍｍのホース）を建て込み、内管から給水し，内外管の間を上向水流で熱交換させている。それゆえ、水量を保持するためには内管にポンプを介して高圧水を注入する必要があり、ポンプが必要となる。
【００１２】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、冷却の必要な範囲のみクーリングパイプを配置するため配管長が短く、工事費が低廉ですみ、冷却の必要な範囲のみクーリングするのでコスト的に有利で、さらに、ポンプを不要として低コストであるとともに、流量調整が容易な壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法は、第１に、下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲でパイプクーリング用配管を使用し、水タンクや水道蛇口からの給水でパイプクーリングによる冷却を、壁状構造物の下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲について行ない、それから上の部分については冷却しないこと、第２に、パイプクーリング用配管の使用は、パイプクーリング用配管をＵ字形配管とし、このＵ字形配管に転用可能な断熱材付きの内管を挿入して行うこと、または、水平配管として複数本を平行に配置したパイプクーリング用配管の端部を妻型枠近傍のコンクリート内を立上げ、その上端から転用可能な断熱材付きの内管を挿入して行うこと、もしくは、水平配管として複数本を平行に配置し、配管の端部は妻型枠または側部型枠を貫通させ、両端に縦配管に接続して行うことを要旨とするものである。
【００１４】
温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物としては、第１に、パイプクーリング用配管をＵ字形配管として数列鉛直方向に壁状構造物の側壁上部まで立上げて配置し、このＵ字形配管に転用可能な断熱材付きの内管を下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲を残して上から挿入したこと、第２に、下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲にパイプクーリング用配管を水平配管として複数本を平行に配置し、配管の端部は妻型枠近傍のコンクリート内を立上げ、その内部に転用可能な断熱材付きの内管を挿入したこと、第３に、下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲にパイプクーリング用配管を水平配管として複数本を平行に配置し、配管の端部は妻型枠または側部型枠を貫通する形で配置し、両端を縦配管に接続したことを要旨とするものである。
【００１５】
本発明によれば、ひび割れの発生を抑えるために必要十分な範囲のみ冷却することから余分な熱量（余分な循環水量）を必要とせず、運転コストを抑えることができる。
【００１６】
一重配管（連続した配管）とし、入出口に高低差をつけることによって所要水量を自然流下で流すことができる。
【００１７】
従来の二重配管（内管に内径４ｍｍのパイプ使用）とする場合は、ポンプによる加圧圧送が必要となるが、一重配管では水タンクなどに溜めた水や水道蛇口からの水を流入口に流し込めばよく、自然流下で流すことができるためランニングコストがかからない。
【００１８】
請求項３、請求項４および請求項６、請求項７記載の本発明によれば、水平配管は従来の鉛直配管に対して配管長が短くなり、コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上述べたように本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物は、冷却の必要な範囲のみクーリングパイプを配置するため、配管長が短くなる。また、グラウトなどの後処理も配管長が短い分、工事数量が減となる。
【００２０】
さらに、冷却の必要な範囲のみクーリングするので、余分な熱量（冷却水量）を必要としないため、コスト的に有利になる。
【００２１】
給水を水タンクや水道蛇口からの配管によって行なうことができ、ポンプによる圧送に較べ低コストであるとともに、流量調整が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。先に本発明の温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物について説明すると、図１は第１実施形態を示す説明図で、図中１は基礎スラブ２に接続されて構築される壁状構造物である。この壁状構造物１は、鉄筋コンクリート製タンク（基礎スラブ上に設置される円筒形の壁）、建屋（床の上に設置される壁）、擁壁（基礎スラブ上に設置される縦壁）、橋脚（基礎スラブ上に設置される板状の壁）などである。
【００２３】
クーリングパイプ３をＵ字形配管とし、複数列鉛直方向に配置した。このＵ字形配管としたパイプクーリング用配管は、壁状構造物の側壁上部まで立上げて配置する。クーリングパイプ３には、スパイラルシース、鋼管、塩ビ管、エフレックス管などを使用できる。
【００２４】
そして、前記クーリングパイプ３の端部から断熱材４付きの内管５（転用可能）を挿入し、これを側壁上部に立上げる。この断熱材４付きの内管５はクーリング必要部分α（下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲）を除き、冷却が必要ない部分（クーリング不要部分β）に配設される。断熱材４付きの内管５は断熱材４は発泡スチロールなどで、内管５を例えば内径２０ｍｍ程度とすると、断熱材４は厚さ１５ｍｍ程度で、クーリングパイプ３は１本もので、内径６０ｍｍ程度である。これにより、クーリングパイプ３と断熱材４付きの内管５との間には片側５ｍｍ程度の空間が空く。
【００２５】
内管５の上端の給水側ａは排水側ｂに比較して３０ｃｍ程度高くしておく。給水を水タンクや水道蛇口から行ない、この内管５およびクーリングパイプ３内に水を流すことによりクーリング必要部分α（下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲）のみの冷却を行なう。
【００２６】
なお、Ｕ字形のクーリングパイプ３の間隔は概ね１．０ｍ×２．０ｍ当り１系列となるが、詳細については解析により決定する。
【００２７】
図２は第２実施形態を示す説明図で、クーリングパイプ３を水平配管として多数本を平行に配置し、この水平配管の端部は立上げ配管６に接続し、該立上げ配管６を妻型枠近傍のコンクリート内を立上げる。このクーリングパイプ３の配設は、クーリング必要部分α（下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲）について行う。
【００２８】
立上げ配管６の上部（冷却が必要ない部分）には断熱材４付きの内管５（転用可能）を挿入する。内管５の給水側は排水側に比較して３０ｃｍ程度高くしておく。給水を水タンクや水道蛇口から行ない、この内管５およびクーリングパイプ３内に水を流すことによりクーリング必要部分αのみの冷却を行なう。
【００２９】
図３は第３実施形態を示す説明図で、クーリングパイプ３を水平配管とし多数本を平行に配置する。このクーリングパイプ３の配設は、クーリング必要部分α（下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲）について行う。
【００３０】
前記水平配管の端部は妻型枠７（連続打設などにより妻型枠が無い場合には側部型枠）を貫通する形で配置し、両端は縦配管８に接続する。縦配管８の給水側ａは排水側ｂに比較して３０ｃｍ程度高くしておく。
【００３１】
次に、前記第１実施形態〜第３実施形態による温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物による本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法について説明する。
【００３２】
クーリング必要部分αとして、下端の打ち継ぎ目から壁厚の１．５〜２倍高さの範囲でパイプクーリング用配管であるクーリングパイプ３を使用し、水タンクや水道蛇口からの給水でパイプクーリングによる冷却を行ない、それから上の部分については冷却しない。
【００３３】
前記第１実施形態では、パイプクーリング用配管の使用は、パイプクーリング用配管をＵ字形配管とし、このＵ字形配管に転用可能な断熱材４付きの内管５を挿入して行う。
【００３４】
前記第２実施形態では、パイプクーリング用配管の使用は、水平配管として複数本を平行に配置したクーリングパイプ３の端部を妻型枠近傍のコンクリート内を立上げ、その立上げ配管６の上端から転用可能な断熱材４付きの内管５を挿入して行う。
【００３５】
前記第３実施形態では、パイプクーリング用配管の使用は、水平配管として複数本を平行に配置したクーリングパイプ３の端部を妻型枠または側部型枠を貫通させ、両端に縦配管に接続して、この縦配管により行う。
【００３６】
このようにして、転用可能な断熱材４付きの内管５もしくは縦配管を介して給水を水タンクからの配管によって行ない、クーリングパイプ３の中に水を流しコンクリートを冷やす。なお、クーリングパイプの間隔は概ね１．０ｍ×１．０ｍ当り１本となるが、詳細については解析により決定する。
【００３７】
クーリングパイプ３の配設、および、水タンクや水道蛇口からの給水などを準備した段階で、パイプクーリングを行う位置、行わない位置に関係なく、コンクリートを連続して打設する。
【００３８】
パイプクーリングを行う位置まで打設が進んできたら、パイプクーリングを行わない位置のコンクリートを打設しながら、パイプクーリングを開始する。パイプクーリングの期間は、運転開始後３〜５日である。
【００３９】
前記第１実施形態、第２実施形態では、冷却が終わった段階で断熱材４付き内管５を撤去し、転用する。また、いずれの実施形態の場合もクーリングパイプ３内はセメントミルク、モルタルなどを流出口側から注入し、充填する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物の第１実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物の第２実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物の第３実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物の第１実施形態での配管の正面図である。
【図５】本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物の第２実施形態での配管の要部の正面図である。
【図６】本発明の壁状鉄筋コンクリート構造物の温度応力ひび割れ抑制方法および温度応力ひび割れ抑制壁状鉄筋コンクリート構造物の第３実施形態での配管の要部の正面図である。
【図７】従来例を示す断面図である。
【図８】従来例の配管を示す要部の正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…壁状構造物              ２…基礎スラブ
３…クーリングパイプ        ４…断熱材
５…内管                    ６…立上げ配管
７…妻型枠                  １１…スパイラル管（管体）
１２… コンクリート          １３… 給水管
【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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