(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部がコンクリートに埋設されているパイプと、
前記コンクリートの外部温度を計測する外部温度計と、
前記コンクリートの内部温度を計測する内部温度計と、
前記パイプを通って循環する流体の温度を、前記外部温度と前記内部温度との温度差に基づいて調整し、温度調整した流体を前記パイプに供給する温調循環装置と、を有し、
前記温調循環装置は、前記内部温度の上昇または前記外部温度の低下により前記温度差が上昇する傾向の場合に前記流体の温度を低減させ、前記内部温度の低下または前記外部温度の上昇により前記温度差が下降する傾向の場合に前記流体の温度を上昇させることを特徴とするパイプクーリングシステム。
【請求項２】
前記温調循環装置は、
前記コンクリートの内部を通って前記パイプから排出される流体を貯留する循環槽と、
前記循環槽から供給される流体の温度を調整する温度調整装置と、
前記温度差に基づいて、前記温度調整装置における流体の調整温度を制御する制御装置と、
前記温度調整装置により温度調整された流体を貯留する温度調整槽と、
前記温度調整槽に貯留されている流体を前記パイプに供給する供給手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のパイプクーリングシステム。
【請求項３】
前記温調循環装置は、
前記コンクリートの内部を通って前記パイプから排出される流体を貯留する循環槽と、
温度調整装置により温度調整された流体を貯留する温度調整槽と、
前記温度差に基づいて、前記循環槽に貯留されている流体と前記温度調整槽に貯留されている流体との混合量を制御する制御装置と、
前記循環槽に貯留されている流体と前記温度調整槽に貯留されている流体とを、前記制御装置により設定された混合量で混合して前記パイプに供給する供給手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のパイプクーリングシステム。
【請求項４】
前記温調循環装置は、
前記コンクリートの内部を通って前記パイプから排出される流体を貯留する循環槽と、
温度調整装置により温度調整された流体を貯留する温度調整槽と、
前記温度差に基づいて、前記温度調整槽から前記循環槽への流体の流量を制御する制御装置と、
前記温度調整槽に貯留されている流体を、前記制御装置により設定された流量で前記循環槽に供給する第１供給手段と、
前記循環槽に貯留されている流体を前記パイプに供給する第２供給手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のパイプクーリングシステム。
【請求項５】
少なくとも一部がコンクリートに埋設されているパイプに温度調整した流体を循環させるパイプクーリング方法であって、
前記コンクリートの外部温度と内部温度との温度差を算出する温度差算出工程と、
前記温度差に基づいて温度調整した流体を前記パイプに供給して循環させる温調循環工程と、を有し、
前記温調循環工程では、前記内部温度の上昇または前記外部温度の低下により前記温度差が上昇する傾向の場合に前記流体の温度を低減させ、前記内部温度の低下または前記外部温度の上昇により前記温度差が下降する傾向の場合に前記流体の温度を上昇させることを特徴とするパイプクーリング方法。
【請求項６】
前記温調循環工程は、
前記コンクリートの内部を通って前記パイプから排出される流体を循環槽に貯留する循環槽貯留工程と、
前記循環槽から供給される流体の温度を調整する温度調整工程と、
前記温度差に基づいて、前記温度調整工程における流体の調整温度を制御する制御工程と、
前記温度調整工程により温度が調整された流体を前記パイプに供給する供給工程と、を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のパイプクーリング方法。
【請求項７】
前記温調循環工程は、
前記コンクリートの内部を通って前記パイプから排出される流体を循環槽に貯留する循環槽貯留工程と、
温度調整装置により温度調整された流体を温度調整槽に貯留する温度調整槽貯留工程と、
前記温度差に基づいて、前記循環槽に貯留されている流体と前記温度調整槽に貯留されている流体との混合量を制御する制御工程と、
前記循環槽に貯留されている流体と前記温度調整槽に貯留されている流体とを、前記制御工程により設定された混合量で混合して前記パイプに供給する供給工程と、を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のパイプクーリング方法。
【請求項８】
前記温調循環工程は、
前記コンクリートの内部を通って前記パイプから排出される流体を循環槽に貯留する循環槽貯留工程と、
温度調整装置により温度調整された流体を温度調整槽に貯留する温度調整槽貯留工程と、
前記温度差に基づいて、前記温度調整槽から前記循環槽への流体の流量を制御する制御工程と、
前記温度調整槽に貯留されている流体を、前記制御工程により設定された流量で前記循環槽に供給する第１供給工程と、
前記循環槽に貯留されている流体を前記パイプに供給する第２供給工程と、を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のパイプクーリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプクーリングシステム及びパイプクーリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、硬化する際に水とセメントとの化学反応によって水和熱が生じ、水和熱による温度変化に応じて膨張又は収縮する。水和熱によるコンクリートの体積変化が何らかの拘束を受けると引っ張り応力が生じ、引っ張り応力がコンクリートの強度を超えると、コンクリートに温度ひび割れと呼ばれるひび割れが発生する。このようにしてコンクリートに発生する温度ひび割れには、内部拘束型と、外部拘束型の２種類がある。
【０００３】
コンクリートは、図８に示すように、硬化する際に水和熱によって内部温度が上昇し、内部の体積が膨張する。一方でコンクリートの表面近傍は、温度が外気温と同程度でほとんど膨張しない。このようなコンクリート内部と表面近傍との体積膨張量の差により、コンクリートの強度を超える引っ張り応力が作用すると、内部拘束型と呼ばれる温度ひび割れが発生する。
【０００４】
また、コンクリートは、水和熱によってコンクリート内部の温度が上昇して膨張した状態で硬化する。その後、図８に示すように、コンクリートの温度が外気温と同程度にまで低下すると、コンクリートは収縮する。このとき、例えばコンクリートの下面が岩盤や基礎コンクリート等に拘束されると自由に収縮できず、コンクリートに引っ張り応力が作用する。このように収縮により生じる引っ張り応力がコンクリートの強度を超えると、外部拘束型と呼ばれる温度ひび割れが発生する。
【０００５】
上記したように、コンクリートの温度ひび割れは、内部拘束型の場合はコンクリート内部と外気温との温度差Ｔ１、外部拘束型の場合はコンクリート内部の温度と外気温との温度差Ｔ２が主要因となって発生する。
【０００６】
そこで、コンクリートにパイプを埋設し、埋設されているパイプに冷却水を流してコンクリートを冷却し、水和熱による温度上昇を低減することで、温度ひび割れを抑制するパイプクーリングという方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２００１−２０７４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した特許文献１に係るパイプクーリングにおいて、パイプに流す冷却水の温度が高すぎると、コンクリートを冷却できず、温度ひび割れの抑制効果が得られない。逆に、冷却水の温度が低すぎると、パイプ周辺のコンクリートの温度が急激に低下し、パイプの周辺に引っ張り応力が生じて温度ひび割れが生じる虞がある。したがって、パイプクーリングにおいてパイプに流す冷却水の温度は、コンクリートの発熱特性や外気温等に応じた適切な温度に設定される必要がある。
【０００９】
また、コンクリート内部の温度が低下し始めた後もパイプに冷却水を流し続けると、コンクリート内部の温度低下が早まり、不必要な応力が生じることとなる。逆に、コンクリート内部の温度が最高温度に達する前に冷却水を止めると、温度ひび割れの抑制効果が低減する。したがって、パイプクーリングにおいて冷却水を供給停止する時期は、コンクリートの温度ひび割れを抑制できるように適切に設定される必要がある。
【００１０】
しかしながら、実際の施工では、コンクリートの発熱特性の違いや、外気温の変動、構造物の形状寸法等によって、コンクリートの温度変化は多種多様な挙動を示すため、冷却水の温度や供給停止時期を一律に事前に設定することは難しい。
【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、コンクリートを冷却する流体の温度を自動制御することで、コンクリートの温度ひび割れを抑制可能なパイプクーリングシステム及びパイプクーリング方法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】
【００１２】
本発明の一態様のパイプクーリングシステムによれば、少なくとも一部がコンクリートに埋設されているパイプと、前記コンクリートの外部温度を計測する外部温度計と、前記コンクリートの内部温度を計測する内部温度計と、前記パイプを通って循環する流体の温度を、前記外部温度と前記内部温度との温度差に基づいて調整し、温度調整した流体を前記パイプに供給する温調循環装置と、を有し、前記温調循環装置は、前記内部温度の上昇または前記外部温度の低下により前記温度差が上昇する傾向の場合に前記流体の温度を低減させ、前記内部温度の低下または前記外部温度の上昇により前記温度差が下降する傾向の場合に前記流体の温度を上昇させる。
同様に、本発明の一態様のパイプクーリング方法によれば、少なくとも一部がコンクリートに埋設されているパイプに温度調整した流体を循環させるパイプクーリング方法であって、前記コンクリートの外部温度と内部温度との温度差を算出する温度差算出工程と、前記温度差に基づいて温度調整した流体を前記パイプに供給して循環させる温調循環工程と、を有し、前記温調循環工程では、前記内部温度の上昇または前記外部温度の低下により前記温度差が上昇する傾向の場合に前記流体の温度を低減させ、前記内部温度の低下または前記外部温度の上昇により前記温度差が下降する傾向の場合に前記流体の温度を上昇させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態によれば、コンクリートを冷却する流体の温度を自動制御することで、コンクリートの温度ひび割れを抑制可能なパイプクーリングシステム及びパイプクーリング方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態におけるパイプクーリングシステムの構成を例示する図である。
【図２】第１の実施形態におけるパイプクーリング処理のフローチャートを例示する図である。
【図３】第１の実施形態における冷却水の温度制御を例示する図である。
【図４】第２の実施形態におけるパイプクーリングシステムの構成を例示する図である。
【図５】第２の実施形態におけるパイプクーリング処理のフローチャートを例示する図である。
【図６】第３の実施形態におけるパイプクーリングシステムの構成を例示する図である。
【図７】第３の実施形態におけるパイプクーリング処理のフローチャートを例示する図である。
【図８】コンクリート打設後の温度変化を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１６】
[第１の実施形態]
（パイプクーリングシステムの構成）
図１は、第１の実施形態に係るパイプクーリングシステム１００の構成を例示する図である。
【００１７】
図１に示すように、パイプクーリングシステム１００は、少なくとも一部がコンクリート１０に埋設されているパイプ３０、外部温度計３１、内部温度計３２、冷却水温度計３３、温調循環装置５０を有する。パイプクーリングシステム１００は、パイプ３０に冷却水２０を循環させることで、水和熱によるコンクリート１０の温度上昇を低減し、コンクリート１０の温度ひび割れを抑制する。
【００１８】
パイプクーリングシステム１００に用いられる冷却水２０は、流体の一例であり、例えば水以外の液体や、空気等の気体であってもよい。
【００１９】
パイプ３０は、例えば鋼管の中空円筒状の管等が連結され、温調循環装置５０から供給される冷却水２０をコンクリート１０の内部に導き、コンクリート１０の水和熱による温度上昇を低減する。パイプ３０の径、長さ、流路の構成等は、例えばコンクリート１０の大きさや形状等に応じて適宜設計される。また、例えばコンクリート１０の内部に複数のパイプ３０が所定間隔で埋設されてもよい。
【００２０】
外部温度計３１は、コンクリート１０の外部に設けられ、コンクリート１０の外部温度を計測する。内部温度計３２は、コンクリート１０の内部に埋設され、コンクリート１０の内部温度を計測する。また、冷却水温度計３３は、パイプ３０を通ってコンクリート１０に導かれる冷却水２０の温度を計測する。外部温度計３１、内部温度計３２及び冷却水温度計３３としては、例えば熱電対が用いられるが、外部温度、内部温度及び冷却水２０の温度を計測可能であればこれに限られない。また、外部温度計３１、内部温度計３２及び冷却水温度計３３は、それぞれ異なる箇所に複数設けられてもよい。
【００２１】
温調循環装置５０は、データロガー５１、ＰＣ５２、循環槽５３、温度調整槽５５、温度調整装置５７、第１ポンプ６１、第２ポンプ６２を有し、パイプ３０に冷却水２０を循環させる。
【００２２】
データロガー５１は、外部温度計３１、内部温度計３２及び冷却水温度計３３によって計測された外部温度、内部温度及び冷却水２０の温度を取得してＰＣ５２に送信する。
【００２３】
ＰＣ５２は、制御装置の一例であり、データロガー５１を介して外部温度、内部温度及び冷却水２０の温度を取得し、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて温度調整装置５７による冷却水２０の温度を制御する。
【００２４】
循環槽５３は、コンクリート１０の内部を通過してパイプ３０から排出される冷却水２０を貯留する。温度調整槽５５は、温度調整装置５７によって温度調整された冷却水２０を貯留する。
【００２５】
温度調整装置５７は、例えば冷却水２０の温度を無段階に調節可能なインバータ機能を有するチラーユニットであり、第１ポンプ６１によって循環槽５３から供給される冷却水２０を、ＰＣ５２により設定された温度に調整して温度調整槽５５に排出する。
【００２６】
第１ポンプ６１は、循環槽５３に貯留されている冷却水２０を汲み上げて温度調整装置５７に供給する。第２ポンプ６２は、供給手段の一例であり、温度調整槽５５に貯留されている冷却水２０を汲み上げてパイプ３０に供給する。
【００２７】
パイプクーリングシステム１００は、上記した構成を有し、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて温度調整した冷却水２０をパイプ３０に循環させる。コンクリート１０は、自動的に温度調整されてパイプ３０を循環する冷却水２０によって水和熱による温度上昇が低減され、温度ひび割れの発生が抑制される。
【００２８】
（パイプクーリング処理）
次に、第１の実施形態におけるパイプクーリング処理について説明する。図２は、第１の実施形態におけるパイプクーリング処理のフローチャートを例示する図である。
【００２９】
パイプクーリングシステム１００では、コンクリート１０が打設されると、まずステップＳ１０１にて、ＰＣ５２が、データロガー５１を介して外部温度計３１によって計測されたコンクリート１０の外部温度を取得する。また、ステップＳ１０２にて、ＰＣ５２が、データロガー５１を介して内部温度計３２によって計測されたコンクリート１０の内部温度を取得する。
【００３０】
次にステップＳ１０３にて、ＰＣ５２は、取得した外部温度と内部温度との温度差を算出する。また、ステップＳ１０４にて、ＰＣ５２は、算出した温度差に基づいて、温度調整装置５７に冷却水２０の調整温度を設定する。ここで、ＰＣ５２は、冷却水温度計３３からデータロガー５１を介して取得する冷却水２０の温度に基づいて、温度調整装置５７に調整温度を設定する。冷却水温度計３３を用いてパイプ３０に供給される冷却水２０の温度を計測することで、実際にコンクリート１０に適切な温度の冷却水２０を供給することが可能になる。
【００３１】
ステップＳ１０５では、温度調整装置５７が、第１ポンプ６１により循環槽５３から供給される冷却水２０を、ＰＣ５２に設定された温度に冷却して温度調整槽５５に排出する。ステップＳ１０６では、第２ポンプ６２が、温度調整装置５７により冷却されて温度調整槽５５に貯留されている冷却水２０を汲み上げ、パイプ３０に供給する。
【００３２】
ここで、第２ポンプ６２からパイプ３０に供給される冷却水２０の流量が少ないと、パイプ３０の入口と出口での冷却水２０の温度差が大きくなり、コンクリート１０全体の冷却が困難になる。また、冷却水２０の流量が多くても、コンクリート１０の冷却効果が大きく向上することはない。そこで、第２ポンプ６２からパイプ３０に供給される冷却水２０の流量は、例えばコンクリート１０に埋設されるパイプ３０の長さが１０〜５０ｍの場合において、入口と出口の冷却水２０の温度がほぼ同程度になる１０〜２０リットル／分に設定される。
【００３３】
次にステップＳ１０７にて、ＰＣ５２が、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差と、予め設定されている目標値とを比較し、温度差が目標値以下の場合には、コンクリート１０の温度が十分に下がって冷却する必要が無いと判断して処理を終了する。また、温度差が目標値より大きい場合には、コンクリート１０の温度が十分に下がっておらず、引き続き冷却する必要があると判断して、ステップＳ１０１からの処理を繰り返し実行する。
【００３４】
（冷却水の温度制御）
次に、上記したパイプクーリングシステム１００におけるパイプクーリング処理による冷却水の温度制御例について説明する。図３は、第１の実施形態における冷却水２０の温度制御例を示す図である。なお、冷却水２０の制御温度等は、以下で説明する例に限られるものではなく、コンクリート１０の発熱特性や設置環境等に応じて適宜設定される。
【００３５】
図３に示すグラフには、パイプクーリングシステム１００におけるパイプクーリング有り（冷却水２０の循環有り）の場合のコンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差が太実線、冷却水２０の制御温度が細実線で示されている。また、パイプクーリング無し（冷却水２０の循環無し）の場合のコンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差が破線で示されている。なお、図３のグラフは、横軸がコンクリート１０の材齢［日］、縦軸が温度［℃］である。
【００３６】
図３に示すように、コンクリート１０が打設されると、水和熱によりコンクリート１０の内部温度が上昇し、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差が上昇する。ここで、冷却水２０は、温度差がピークに達するまで（図３における材齢１．５日まで）は、低温（例えば５℃）に制御される。
【００３７】
温度差がピークに達すると、コンクリート温度が急激に低下しないように、冷却水は、若干高い温度（例えば１０℃）に制御される。ここで、冷却水２０の温度が高くなったことで、あるいは外気温が急激に低下したことで、温度差が上昇する傾向を示した場合（図３における材齢１．５日から２日の間）には、冷却水２０が再び低温（例えば５℃）に制御される。
【００３８】
また、温度差の低下速度が、例えば８℃／日よりも大きくなった場合（図３における材齢２．５日から３日の間）には、冷却水２０が再び高い温度（例えば１０℃）に制御される。その後、温度差の低下速度が再び大きくなった場合（図３における材齢３．５日から４日の間）には、冷却水２０がさらに高い温度（例えば１５℃）に制御される。
【００３９】
その後、コンクリート１０の温度差が、例えば１０℃以下になった時（図３における材齢７日目）に、パイプクーリングシステム１００における冷却水２０の循環が停止され、コンクリート１０の温度差は徐々に低下してゼロに近付いていく。
【００４０】
パイプクーリングシステム１００では、ＰＣ５２がコンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいてパイプ３０を循環させる冷却水２０の温度を制御する。コンクリート１０は、温度制御された冷却水２０によって水和熱による温度上昇が低減される。
【００４１】
図３に示すように、パイプクーリングシステム１００によれば、図３に破線で示されるパイプクーリング無しの場合に比べて、コンクリート１０の温度上昇が大幅に抑えられていることが分かる。また、冷却水２０の温度がコンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に応じて自動制御されるため、コンクリート１０の冷却効果が得られなかったり、コンクリート１０が過剰に冷却されるといったことがない。したがって、コンクリート１０の温度ひび割れの発生をより確実に抑制することが可能になる。
【００４２】
以上で説明したように、第１の実施形態に係るパイプクーリングシステム１００によれば、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に応じて自動的に温度制御される冷却水２０によりコンクリート１０が冷却され、温度ひび割れの発生が抑制される。
【００４３】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【００４４】
（パイプクーリングシステムの構成）
図４は、第２の実施形態に係るパイプクーリングシステム２００の構成を例示する図である。
【００４５】
図４に示すように、パイプクーリングシステム２００は、少なくとも一部がコンクリート１０に埋設されているパイプ３０、外部温度計３１、内部温度計３２、冷却水温度計３３、温調循環装置５０を有する。
【００４６】
温調循環装置５０は、データロガー５１、ＰＣ５２、循環槽５３、温度調整槽５５、温度調整装置５７、第１ポンプ６１、第２ポンプ６２、第３ポンプ６３、三方弁７０を有し、パイプ３０に冷却水２０を循環させる。
【００４７】
ＰＣ５２は、制御装置の一例であり、データロガー５１を介して外部温度、内部温度及び冷却水２０の温度を取得し、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて三方弁７０に混合量を設定し、循環させる冷却水２０の温度を制御する。
【００４８】
循環槽５３は、コンクリート１０の内部を通過してパイプ３０から排出される冷却水２０を貯留する。温度調整槽５５は、温度調整装置５７によって温度調整された冷却水２０を貯留する。循環槽５３と温度調整槽５５とは連通されており、循環槽５３の冷却水２０が増加した分は温度調整槽５５に排出される。
【００４９】
温度調整装置５７は、第１ポンプ６１によって温度調整槽５５から供給される冷却水２０を、予め設定された温度に冷却して温度調整槽５５に戻す。このように、温度調整槽５５には、温度調整装置５７によって所定の温度に冷却された冷却水２０が貯留される。
【００５０】
第２ポンプ６２、第３ポンプ６３及び三方弁７０は、供給手段の一例であり、循環槽５３に貯留されている冷却水２０と、温度調整槽５５に貯留されている冷却水２０とを混合してパイプ３０に供給する。
【００５１】
循環槽５３に貯留されている冷却水２０は、コンクリート１０の内部を通ったことで温度が上昇しており、温度調整槽５５に貯留されている冷却水２０は、温度調整装置５７により冷却されて低温に保たれている。三方弁７０は、第２ポンプ６２により汲み上げられる循環槽５３の冷却水２０と、第３ポンプ６３により汲み上げられる温度調整槽５５の冷却水２０とを、ＰＣ５２に設定された混合量に基づいて混合する。三方弁７０は、循環槽５３の冷却水２０と温度調整槽５５の低温の冷却水２０とを、設定された混合量で混合することで、コンクリート１０を冷却可能な温度に調整した冷却水２０を排出する。
【００５２】
パイプクーリングシステム２００は、上記した構成を有し、三方弁７０によって混合されることで温度調整された冷却水２０をパイプ３０に循環させることで、水和熱によるコンクリート１０の温度上昇を低減し、コンクリート１０の温度ひび割れを抑制する。
【００５３】
（パイプクーリング処理）
次に、第２の実施形態におけるパイプクーリング処理について説明する。図５は、第２の実施形態におけるパイプクーリング処理のフローチャートを例示する図である。
【００５４】
パイプクーリングシステム２００では、コンクリート１０が打設されると、まずステップＳ２０１にて、ＰＣ５２が、データロガー５１を介して外部温度計３１によって計測されたコンクリート１０の外部温度を取得する。また、ステップＳ２０２にて、ＰＣ５２が、データロガー５１を介して内部温度計３２によって計測されたコンクリート１０の内部温度を取得する。
【００５５】
次にステップＳ２０３にて、ＰＣ５２は、取得した外部温度と内部温度との温度差を算出する。また、ステップＳ２０４にて、ＰＣ５２は、算出した温度差に基づいて、三方弁７０から排出される冷却水２０の温度が適切な温度になるように、三方弁７０に混合量を設定する。ここで、ＰＣ５２は、冷却水温度計３３からデータロガー５１を介して取得する三方弁７０から排出される冷却水２０の温度に基づいて、三方弁７０における混合量を設定する。冷却水温度計３３を用いてコンクリート１０に供給される冷却水２０の実際の温度を計測することで、実際にコンクリート１０に適切な温度の冷却水２０を供給することが可能になる。
【００５６】
ステップＳ２０５では、三方弁７０が、第２ポンプ６２に汲み上げられた循環槽５３の冷却水２０と、第３ポンプ６３に汲み上げられた温度調整槽５５の冷却水２０とを、ＰＣ５２に設定された混合量で混合する。また、ステップＳ２０６では、三方弁７０から排出される冷却水２０がパイプ３０を通ってコンクリート１０に供給される。
【００５７】
次にステップＳ２０７にて、ＰＣ５２が、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差と、予め設定されている目標値とを比較し、温度差が目標値以下の場合には、コンクリート１０の温度が十分に下がって冷却する必要が無いと判断して処理を終了する。また、温度差が目標値より大きい場合には、コンクリート１０の温度が十分に下がっておらず、引き続き冷却する必要があると判断して、ステップＳ２０１からの処理を繰り返し実行する。
【００５８】
以上で説明したように、第２の実施形態に係るパイプクーリングシステム２００では、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて、循環槽５３の冷却水２０と温度調整槽５５の冷却水２０との混合量が制御される。冷却水２０は、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて、コンクリート１０の冷却効果が得られ、過剰に冷却することがない温度になるように、混合量が制御されてコンクリート１０に供給される。したがって、コンクリート１０は、このように自動的に温度制御される冷却水２０により冷却されて水和熱による内部温度上昇が低減され、温度ひび割れの発生が抑制される。
【００５９】
[第３の実施形態]
次に、第３の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【００６０】
（パイプクーリングシステムの構成）
図６は、第３の実施形態に係るパイプクーリングシステム３００の構成を例示する図である。
【００６１】
図６に示すように、パイプクーリングシステム３００は、少なくとも一部がコンクリート１０に埋設されているパイプ３０、外部温度計３１、内部温度計３２、冷却水温度計３３、温調循環装置５０を有する。
【００６２】
温調循環装置５０は、データロガー５１、ＰＣ５２、循環槽５３、温度調整槽５５、温度調整装置５７、第１ポンプ６１、第２ポンプ６２、第３ポンプ６３を有し、パイプ３０に冷却水２０を循環させる。
【００６３】
ＰＣ５２は、制御装置の一例であり、データロガー５１を介して外部温度、内部温度及び冷却水２０の温度を取得し、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて第３ポンプ６３の流量を設定し、循環槽５３に貯留される冷却水２０の温度を制御する。
【００６４】
循環槽５３は、コンクリート１０の内部を通過してパイプ３０から排出される冷却水２０を貯留する。温度調整槽５５は、温度調整装置５７によって温度調整された冷却水２０を貯留する。循環槽５３と温度調整槽５５とは連通されており、循環槽５３の冷却水２０が増加した分は温度調整槽５５に排出される。
【００６５】
温度調整装置５７は、第１ポンプ６１によって温度調整槽５５から供給される冷却水２０を、予め設定された温度に冷却して温度調整槽５５に戻す。温度調整装置５７により、温度調整槽５５に貯留されている冷却水２０は、所定の温度に冷却された状態で貯留される。
【００６６】
第３ポンプ６３は、ＰＣ５２により設定された流量で、温度調整槽５５に貯留されている冷却水２０を、循環槽５３に供給する。循環槽５３では、コンクリート１０の内部を通ってパイプ３０から排出される温度が上昇した冷却水２０と、温度調整槽５５から供給される低温の冷却水２０とが混合され、コンクリート１０を冷却可能な温度に制御された冷却水２０が貯留される。
【００６７】
第２ポンプ６２は、供給手段の一例であり、循環槽５３に温度制御された状態で貯留されている冷却水２０をパイプ３０に供給して循環させる。
【００６８】
パイプクーリングシステム３００は、上記した構成を有し、循環槽５３に貯留されている温度制御された冷却水２０をパイプ３０に循環させることで、水和熱によるコンクリート１０の温度上昇を低減し、温度ひび割れを抑制する。
【００６９】
（パイプクーリング処理）
次に、第３の実施形態におけるパイプクーリング処理について説明する。図７は、第３の実施形態におけるパイプクーリング処理のフローチャートを例示する図である。
【００７０】
パイプクーリングシステム３００では、コンクリート１０が打設されると、まずステップＳ３０１にて、ＰＣ５２が、データロガー５１を介して外部温度計３１によって計測されたコンクリート１０の外部温度を取得する。また、ステップＳ３０２にて、ＰＣ５２が、データロガー５１を介して内部温度計３２によって計測されたコンクリート１０の内部温度を取得する。
【００７１】
次にステップＳ３０３にて、ＰＣ５２は、取得した外部温度と内部温度との温度差を算出する。また、ステップＳ３０４にて、ＰＣ５２は、算出した温度差に基づいて、温度調整槽５５から循環槽５３に供給する冷却水２０の流量を第３ポンプ６３に設定する。ここで、ＰＣ５２は、冷却水温度計３３からデータロガー５１を介して取得するパイプ３０に供給される冷却水２０の温度に基づいて、第３ポンプ６３の流量を設定する。冷却水温度計３３を用いてパイプ３０に供給される冷却水２０の実際の温度を計測することで、実際にコンクリート１０に適切な温度の冷却水２０を供給することが可能になる。
【００７２】
ステップＳ３０５では、第３ポンプ６３が、ＰＣ５２に設定された流量で、温度調整槽５５の冷却水２０を汲み上げて循環槽５３に供給する。第３ポンプ６３により温度調整槽５５から冷却水２０が供給されることで、循環槽５３には、コンクリート１０を冷却可能な温度に調整された冷却水２０が貯留される。ステップＳ３０６では、第２ポンプ６２によって循環槽５３から汲み上げられた冷却水２０が、パイプ３０を通ってコンクリート１０に供給される。
【００７３】
次にステップＳ３０７にて、ＰＣ５２が、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差と、予め設定されている目標値とを比較し、温度差が目標値以下の場合には、コンクリート１０の温度が十分に下がって冷却する必要が無いと判断して処理を終了する。また、温度差が目標値より大きい場合には、コンクリート１０の温度が十分に下がっておらず、引き続き冷却する必要があると判断して、ステップＳ３０１からの処理を繰り返し実行する。
【００７４】
以上で説明したように、第３の実施形態に係るパイプクーリングシステム３００では、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて、第３ポンプ６３により温度調整槽５５から循環槽５３に供給する冷却水２０の流量が制御される。冷却水２０は、コンクリート１０の外部温度と内部温度との温度差に基づいて、コンクリート１０の冷却効果が得られ、過剰に冷却することがない温度に自動制御されて循環槽５３に貯留され、第２ポンプ６２によりコンクリート１０に供給される。したがって、コンクリート１０は、このように自動的に温度制御される冷却水２０により冷却されて水和熱による内部温度上昇が低減され、温度ひび割れの発生が抑制される。
【００７５】
以上、実施形態に係るパイプクーリングシステム及びパイプクーリング方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  コンクリート
２０  冷却水（流体）
３０  パイプ
３１  外部温度計
３２  内部温度計
３３  冷却水温度計
５０  温調循環装置
５１  データロガー
５２  ＰＣ（制御装置）
５３  循環槽
５５  温度調整槽
５７  温度調整装置
６１  第１ポンプ
６２  第２ポンプ
６３  第３ポンプ
７０  三方弁
【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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