(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートとを連通する連通孔に収容され、当該既設コンクリートと当該新設コンクリートとを熱的に接続するヒートパイプと、
前記ヒートパイプの周囲、かつ、前記既設コンクリートと前記新設コンクリートとの境界付近に設けられ、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切り、当該連通孔における熱移動を抑制する熱移動抑制部と、
を備える、コンクリートの温度制御装置。
【請求項２】
前記ヒートパイプは、前記新設コンクリートの連通孔に収容され、当該新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を吸熱する吸熱部と、前記吸熱部に連なり、前記既設コンクリートの連通孔に収容され、前記吸熱部で吸熱された水和熱を放熱する放熱部と、を有する請求項１に記載のコンクリートの温度制御装置。
【請求項３】
前記熱移動抑制部は、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切るプレート部と、前記プレート部の縁に設けられたシール部と、を有する請求項１又は２に記載のコンクリートの温度制御装置。
【請求項４】
前記熱移動抑制部は、前記シール部による気密性を調整する調整部を更に備える請求項３に記載のコンクリートの温度制御装置。
【請求項５】
前記熱移動抑制部は、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切るプレート部を有し、当該プレート部は、前記連通孔における熱移動を調整する調整孔を有する、請求項１又は２に記載のコンクリートの温度制御装置。
【請求項６】
コンクリートの温度制御方法であって、
既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートとを連通する連通孔にヒートパイプを収容し、当該既設コンクリートと当該新設コンクリートとを熱的に接続して当該新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を前記既設コンクリートに移転させる熱移転工程と、
前記ヒートパイプの周囲、かつ、前記既設コンクリートと前記新設コンクリートとの境界付近において、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切り、当該連通孔における熱移動を抑制する熱移動抑制工程と、を含むコンクリートの温度制御方法。
【請求項７】
コンクリートの構築方法であって、
コンクリートを打設する工程と、
前記コンクリートの打設の際、又はコンクリートの打設後において、既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートを連通する連通孔を穿孔する穿孔工程と、
前記連通孔にヒートパイプを収容し、コンクリートの温度を制御するコンクリートの温度制御工程と、を含み、
前記コンクリートの温度制御工程は、
前記連通孔にヒートパイプを収容し、当該既設コンクリートと当該新設コンクリートとを熱的に接続して当該新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を前記既設コンクリートに移転させる熱移転工程と、
前記ヒートパイプの周囲、かつ、前記既設コンクリートと前記新設コンクリートとの境界付近において、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切り、当該連通孔における熱移動を抑制する熱移動抑制工程と、を有するコンクリートの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの温度制御装置、コンクリートの温度制御方法、及びコンクリートの構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは打設後に水和熱を発するため、温度応力によりひび割れ（温度ひび割れともいう）が発生する場合がある。温度ひび割れを抑制するための手法として、水和熱を除去する「クーリング」が行われている。例えば、特許文献１には、第一型枠内にセメント系材料を供給し、上下方向に延び且つ上端部に開口を有する第一冷却孔と、第一冷却孔の開口から横方向に離間した位置に設けられた位置決め手段とを備える第一構造物を構築する第一打設工程と、第一冷却孔内に気体を供給する第一クーリング工程と、第一構造物の上方に第二型枠を設け、第二型枠内にセメント系材料を供給し、第一冷却孔内にセメント系材料を充填するとともに、上下方向に延び且つ上端部に開口を有する第二冷却孔を備える第二構造物を構築する第二打設工程と、第二冷却孔内に気体を供給する第二クーリング工程と、を備える、コンクリート構造物のクーリング工法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、打設した打設コンクリートの内部側に対して外部側が上向きとなるように、打設コンクリートの内部と外部とを連通するボイドを設けるとともに、ボイドＢに、高温部から低温部に向かって熱伝導するヒートパイプを、低温部が打設コンクリートの外部側となるように配置することが開示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献３には、コンクリート内に敷設された冷却管に冷媒を流過させることでコンクリート内部の温度上昇を抑制するものであり、冷却管、冷媒圧送手段、温度把握手段、監視手段、調整判定手段を備えたパイプクーリングシステムが開示されている。また、特許文献４、５には、その他のパイプクーリングに関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５９９０５号公報
【特許文献２】特開２０１５−４１８６号公報
【特許文献３】特開２０１４−５７１６号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４７８６１号公報
【特許文献５】特開２００４−３６０３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンクリートのひび割れ原因の一つとして、温度応力によるひび割れ（温度ひび割れ、又は単にひび割れともいう。）がある。ひび割れを抑制するための技術として、ヒートパイプを利用したクーリング工法が知られている。従来のヒートパイプを利用したクーリング工法は、水和熱によるコンクリート内部温度の上昇によるひび割れ、換言すると内部拘束によるひび割れを抑制するものにすぎない。一方で、温度ひび割れには、例えば、打設済の隣接する既設コンクリートとの温度差によるひび割れ、換言すると外部拘束によるひび割れも存在する。このような外部拘束によるひび割れを抑制するため、例えば、伝熱マット等により既設コンクリートの表面を加温することが知られている。
【０００７】
しかしながら、伝熱マット等では、既設コンクリートの表面しか加温することができない。そのため、既設コンクリートの温度上昇の速度が遅く、十分なひび割れ抑制効果を得るための必要な加温には、非常に多くのエネルギーが必要であり、効率的ではなかった。一方、従来のヒートパイプを利用したクーリング工法では、新設コンクリートの冷却において、水和熱は利用されることなく、除去されていた。
【０００８】
そこで、既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートとをヒートパイプで熱的に接続し、新設コンクリートの打設後に生じる水和熱をヒートパイプを介して既設コンクリートに移転させることが考えられる。これにより、新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を有効に利用して既設コンクリートを加温することができる。その結果、内部拘束によるひび割れだけでなく、既設コンクリートとの温度差による新設コンクリートのひび割れ、換言すると外部拘束によるひび割れも抑制することができる。また、ヒートパイプの性能を十分に発揮させるためには、新設コンクリートからの水和熱をヒートパイプの吸熱部に効率よく伝えることが望ましい。換言すると、新設コンクリートからの水和熱が、例えばヒートパイプの周囲の媒体（空気や水など）を介して既設コンクリート側に伝達されると、ヒートパイプの周囲の媒体が熱平衡状態となり、ヒートパイプの性能を十分に発揮させることができない。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑み、コンクリート打設後に生じる水和熱を効率よく有効利用する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートとを連通する連通孔にヒートパイプを収容して、既設コンクリートと新設コンクリートとをヒートパイプで熱的に接続し、ヒートパイプの周囲、かつ、既設コンクリートと新設コンクリートとの境界付近において、連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切り、連通孔における熱移動を抑制することとした。
【００１１】
詳細には、本発明に係るコンクリートの温度制御装置は、既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートとを連通する連通孔に収容され、当該既設コンクリートと当該新設コンクリートとを熱的に接続するヒートパイプと、前記ヒートパイプの周囲、かつ、前記既設コンクリートと前記新設コンクリートとの境界付近に設けられ、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切り、当該連通孔における熱移動を抑制する熱移動抑制部と、を備える。
【００１２】
本発明に係るコンクリートの温度制御装置によれば、ヒートパイプにより、既設コンクリートと新設コンクリートとを熱的に接続することで、新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を既設コンクリートの加温に有効利用することができる。したがって、水和熱によるコンクリート内部温度の上昇によるひび割れ、換言すると内部拘束によるひび割れだけでなく、既設コンクリートとの温度差による新設コンクリートのひび割れ、換言すると外部拘束によるひび割れも抑制することができる。また、熱移動抑制部により、連通孔における熱移動を抑制することができる。例えば、新設コンクリートからの水和熱が、連通孔の媒体（空気や水など）を介して既設コンクリート側に伝達されると、連通孔の媒体が熱平衡状態となり、ヒートパイプの性能を十分に発揮させることができない。本発明に係るコンクリートの温度制御装置によれば、熱移動抑制部により、連通孔が既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切られるので、新設コンクリート打設後に生じる水和熱をヒートパイプに効率よく吸熱させることができる。
【００１３】
ここで、前記ヒートパイプは、前記新設コンクリートの連通孔に収容され、当該新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を吸熱する吸熱部と、前記吸熱部に連なり、前記既設
コンクリートの連通孔に収容され、前記吸熱部で吸熱された水和熱を放熱する放熱部と、を有するものでもよい。
【００１４】
吸熱部で吸熱することで、新設コンクリートの打設後の温度上昇を抑制することができる。また、放熱部で放熱することで、既設コンクリートを加温することができ、既設コンクリートと新設コンクリートとの温度差を減少することができる。なお、吸熱部と放熱部とは、熱的に接続されていればよく、換言すると、熱を伝達できればよい。吸熱部と放熱部とは、直接接続されていてもよく、また、両者間に例えば熱を伝達する領域が介在していてもよい。
【００１５】
また、前記熱移動抑制部は、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切るプレート部と、前記プレート部の縁に設けられたシール部と、を有するものでもよい。これにより、気密性が向上することから、連通孔の媒体を介しての、既設コンクリート側と新設コンクリートとの熱移動を更に効果的に規制することができる。その結果、新設コンクリート打設後に生じる水和熱をヒートパイプにより効率よく吸熱させることができる。
【００１６】
また、前記熱移動抑制部は、前記シール部による気密性を調整する調整部を更に備えるものでもよい。これにより、例えば連通孔の内径に多少の誤差があっても気密性を確保することができる。また、気密性が高すぎると、新設コンクリート側の連通孔の内部圧力の上昇によるヒートパイプへの影響（例えば、破損など）が懸念される。本発明では、調整部を調整することで、内部圧力の急激な上昇を抑え、ヒートパイプへの影響を少なくすることができる。
【００１７】
また、前記熱移動抑制部は、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切るプレート部を有し、当該プレート部は、前記連通孔における熱移動を調整する調整孔を有するものでもよい。調整孔を有することで、上述した内部圧力の急激な上昇を抑えることができ、ヒートパイプへの影響を少なくすることができる。
【００１８】
ここで、本発明は、コンクリートの温度制御方法として特定することもできる。例えば、本発明は、コンクリートの温度制御方法であって、既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートとを連通する連通孔にヒートパイプを収容し、当該既設コンクリートと当該新設コンクリートとを熱的に接続して当該新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を前記既設コンクリートに移転させる熱移転工程と、前記ヒートパイプの周囲、かつ、前記既設コンクリートと前記新設コンクリートとの境界付近において、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切り、当該連通孔における熱移動を抑制する熱移動抑制工程と、を含む。
【００１９】
本発明に係るコンクリートの温度制御によれば、新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を既設コンクリートの加温に効率よく有効利用することができる。その結果、水和熱によるコンクリート内部温度の上昇によるひび割れだけでなく、既設コンクリートとの温度差による新設コンクリートのひび割れも抑制することができる。
【００２０】
また、本発明は、コンクリートの構築方法として特定することもできる。例えば、本発明は、コンクリートの構築方法であって、コンクリートを打設する工程と、前記コンクリートの打設の際、又はコンクリートの打設後において、既設コンクリートと当該既設コンクリートに隣接する新設コンクリートを連通する連通孔を穿孔する穿孔工程と、前記連通孔にヒートパイプを収容し、コンクリートの温度を制御するコンクリートの温度制御工程と、を含み、前記コンクリートの温度制御工程は、前記連通孔にヒートパイプを収容し、当該既設コンクリートと当該新設コンクリートとを熱的に接続して当該新設コンクリート
の打設後に生じる水和熱を前記既設コンクリートに移転させる熱移転工程と、前記ヒートパイプの周囲、かつ、前記既設コンクリートと前記新設コンクリートとの境界付近において、前記連通孔を既設コンクリート側と新設コンクリート側に区切り、当該連通孔における熱移動を抑制する熱移動抑制工程と、を有する。
【００２１】
上記コンクリートの温度制御工程は、上述したコンクリートの温度制御方法に対応する。本発明に係るコンクリートの構築方法によれば、新設コンクリートの打設後に生じる水和熱を既設コンクリートの加温に効率よく有効利用してコンクリート構造物を構築することができる。その結果、水和熱によるコンクリート内部温度の上昇によるひび割れだけでなく、既設コンクリートとの温度差による新設コンクリートのひび割れも抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、コンクリート打設後に生じる水和熱を効率よく有効利用する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置の概要の斜視図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置の概要の縦断面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置のうち、気泡供給部付近の拡大縦断面図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、第１実施形態に係る熱移動抑制装置の縦断面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１実施形態に係る熱移動抑制装置の横断面図を示す。
【図４】図４は、第１実施形態における、コンクリートの構築フローを示す。
【図５】図５は、第２実施形態に係る熱移動抑制装置の斜視図を示す。
【図６】図６は、ヒートパイプの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。但し、以下で説明する実施形態は本発明を実施するための例示であり、本発明は以下で説明する態様に限定されない。
【００２５】
＜第１実施形態＞
＜コンクリートの温度制御装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置の概要の斜視図を示す。図２Ａは、第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置の概要の縦断面図を示す。図２Ｂは、第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置のうち、気泡供給部付近の拡大縦断面図を示す。図１、図２Ａでは、構造物１の一部である、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２の内部にコンクリートの温度制御装置２（以下、単に「温度制御装置２」とも言う）が収容されている。より詳細には、第１ブロックとしての既設コンクリート１１の上部に、第２ブロックとしての新設コンクリート１２が打設されており、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２には、温度制御装置２を構成するヒートパイプ３を挿入するための挿入孔１１ａ，１２ａが設けられている。挿入孔１１ａ，１２ａには、鋼製のシース管４が設置され、シース管４内にヒートパイプ３が収容されている。ヒートパイプ３の周囲には、水が充填されている。更に、シース管４内の水による、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２との間の熱移動を抑制するため、シース管４のうち、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２との境界付近には熱移動抑制装置５が設置されている。なお、構造物１は、橋脚が例示されるが、複数のブロック（リフトとも言う）に
分割して打設するものであればよい。以下、詳細に説明する。
【００２６】
温度制御装置２は、ヒートパイプ３、断熱材６、熱移動抑制装置５を含む構成である。ヒートパイプ３は、真空、かつループ状の配管内に作動液が注入されている。作動液は、エタノールと水の混合液によって構成されている。但し、作動液は、一例であり、代替フロン等でもよい。ヒートパイプ３は、鉛直方向に延び、作動液の流れる方向が異なる、互いに平行な上昇配管３１及び下降配管３２と、上昇配管３１と下降配管とを接続する、上部連結部３３及び下部連結部３４とを含む構成である。
【００２７】
上昇配管３１は、一端（下端）が既設コンクリート１１の内部に位置し、他端（上端）が新設コンクリート１２の上端よりも高い位置に位置する。換言すると、上昇配管３１は、新設コンクリート１２の高さよりも長く設計されている。上昇配管３１のうち、新設コンクリート１２に収容される領域は、新設コンクリート１２の打設後に発生する水和熱を吸熱する吸熱部として機能する。上昇配管３１のうち、新設コンクリート１２の上端よりも上部の領域は、外部環境の影響（例えば、空気との熱交換による作動液の温度低下）を抑制するため、断熱材６で被覆されている。また、上昇配管３１のうち、既設コンクリート１１に収容される領域は、後述する放熱部の一部として機能する。
【００２８】
また、図２Ｂに示すように、上昇配管３１の側面には、新設コンクリート１２に収容される領域の下部に、気泡供給部３５が設けられている。気泡供給部３５は、上昇配管３１の側面よりも外側に突出し、かつ、上昇配管３１内と連通する突出部３５１を有している。突出部３５１の内部には、蒸気が収容されている。突出部３５１の内部に収容される蒸気は、水和熱によって加熱されて膨張することで、上昇配管３１内に送り出され、上昇配管３１内を上昇する。なお、第１実施形態では、上昇配管３１の径と下降配管３２の径が同じに設計されている。但し、例えば、上昇配管３１の表面積を増やしてより多くの水和熱を吸熱できるよう、上昇配管３１の径を下降配管３２の径よりも大きくしてもよい。また、上昇配管３１は、例えば下降配管３２の径よりも小さく形成してもよい。
【００２９】
下降配管３２は、上昇配管３１と同じ長さに設計され、一端（上端）が新設コンクリート１２の上端よりも高い位置に位置し、他端（下端）が既設コンクリート１１の内部に位置する。図２Ｂに示すように、下降配管３２は、外部環境の影響を抑制するため、外側の管３２１と内側の管３２２との間が真空である二重管構造となっている。外部環境の影響には、新設コンクリート１２の上端よりも上部の領域における、空気との熱交換による作動液の温度低下が例示される。また、外部環境の影響には、新設コンクリート１２に収容される領域において、水和熱を吸熱することによる、作動液の温度上昇が例示される。なお、下降配管３２は、断熱材６で被覆するようにしてもよい。
【００３０】
上部連結部３３は、上昇配管３１の上端部と下降配管３２の上端部とを接続する。上部連結部３３は、上昇配管３１及び下降配管３２と連通しており、上昇配管３１から供給される作動液が内部を流れる。また、上部連結部３３の上部には、上昇配管３１から供給される蒸気が溜まる蒸気の貯留空間３３１が形成されている。上部連結部３３は、蒸気の凝縮、及び外部への放熱を行う中間放熱部として機能する。
【００３１】
下部連結部３４は、上昇配管３１の下端部と下降配管３２の下端部とを接続する。上部連結部３３は、上昇配管３１及び下降配管３２と連通しており、下降配管３２から供給される作動液が内部を流れる。また、下部連結部３４の上部には、上昇配管３１から供給される蒸気が溜まる蒸気の貯留空間（図示せず）が形成されている。
【００３２】
図３Ａは、第１実施形態に係る熱移動抑制装置の縦断面図を示す。図３Ｂは、第１実施形態に係る熱移動抑制装置の横断面図を示す。熱移動抑制装置５は、ヒートパイプ３の周
囲、かつ、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２との境界付近に設けられ、シース管４内を既設コンクリート１１側と新設コンクリート１２側に区切り、シース管４内における熱移動を抑制する。熱移動抑制装置５は、仕切りプレート５１、支持部材５２、シール部材５３、調整装置５４を備える。仕切りプレート５１は、本発明のプレート部の一例であり、シース管４の内径よりも僅かに小さい円形であり、上昇配管３１及び下降配管３２が貫通する貫通孔５１１が形成されている。支持部材５２は、仕切りプレート５１と共に、本発明のプレート部の一例を構成し、仕切りプレート５１とほぼ同じ径の円形であり、上昇配管３１及び下降配管３２が貫通する貫通孔５２１が形成されている。また、支持部材５２には、周縁に沿って立ち上がる立設部５２２が設けられている。シール部材５３は、円形のチューブ５３１と、これに連なるＵ字状の接続部５３２を含む構成である。接続部５３２の開口部分に立設部５２２を収容することで、シール部材５３を支持部材で支持することができる。シール部材５３には、例えばトリムシールを用いることができる。
【００３３】
調整装置５４は、シール部材５３による気密性を調整する。調整装置５４は、仕切りプレート５１に形成された仕切りプレートの貫通孔５１２、支持部材５２に形成された支持部材の貫通孔５２２、ボルト５５、ナット５６を含む。仕切りプレートの貫通孔５１１及び支持部材の貫通孔５１１は、ボルト５５の軸部の外径よりも僅かに小さく設計されている。ボルト５５の軸部を仕切りプレートの貫通孔５１２及び支持部材の貫通孔５２２に通し、ナット５６を締めることで、仕切りプレート５１と支持部材５２との間隔を調整することができる。シール部材５３は、仕切りプレート５１と支持部材５２に挟まれている。ナット５６を強く締めると、シール部材５３のチューブ５３１が潰れてシース管４の内面との接触面積が増加し、気密性が向上する。また、シール部材５３のチューブ５３１が潰れた際の、チューブ５３１とシース管４との接触を利用して、熱移動抑制装置５が、シース管４内に固定されている。
【００３４】
なお、熱移動抑制装置５は、調整装置５４を省略して、より簡易な構成としてもよい。この場合、チューブ５３１を潰さなくてもチューブ５３１とシース管４とが接触するよう、チューブ５３１の径は第１実施形態のチューブ５３１よりも大きく形成した方がよい。これにより、気密性を確保するとともに、熱移動抑制装置５をシース管４内に固定することができる。また、例えば、熱移動抑制装置５は、仕切りプレート５１の周縁にシール部材を設けただけの、より簡易な構成としてもよい。
【００３５】
＜コンクリートの構築方法＞
次に、コンクリートの構築方法について、温度制御方法を含めて説明する。図４は、第１実施形態における、コンクリートの構築フローを示す。コンクリートの打設工程では、既設コンクリート１１の打設後、新設コンクリート１２が打設される。
【００３６】
穿孔工程は、コンクリートの打設工程と共に行われる。穿孔工程では、既設コンクリート１１の型枠内に、新設コンクリート１２まで達する長さを有するシース管４が設置される。シース管４が設置された状態で既設コンクリート１１が打設されると、既設コンクリート１１に新設コンクリート１２と連通する連通孔が形成される。なお、連通孔は、コンクリートの打設後に形成してもよい。
【００３７】
温度制御工程では、シース管４内に、水と、ヒートパイプ３を含む温度制御装置２とが収容され、コンクリートの温度が制御される。温度制御工程は、熱移転工程と、熱移動抑制工程とを含む。
【００３８】
熱移転工程では、新設コンクリート１２の水和熱が発生する前に、温度制御装置２がシース管４内に収容され、新設コンクリート１２の水和熱がヒートパイプ３を介して、既設
コンクリート１１に移転される。より詳細には、新設コンクリート１２の打設後、水和熱が発生すると、上昇配管３１のうち、新設コンクリート１２に収容される領域が吸熱部として機能する。そして、発生した水和熱が、シース管４、シース管４内の水を経て、ヒートパイプ３の吸熱部に吸熱される。つまり、吸熱部の周囲では、ヒートパイプ３と新設コンクリート１２が熱交換することで、新設コンクリート１２の温度が下降する。一方で、水和熱が発生すると、気泡供給部３５の突出部３５１の内部に収容されている蒸気が、水和熱によって加熱されて膨張する。その結果、膨張した蒸気が上昇配管３１内に送り出され、上昇配管３１内を上昇する。その結果、上昇配管３１では、温度が上昇した作動液が上向きに流れる。上部連結部３３は、中間放熱部として機能し、放熱されることで蒸気が凝縮し、凝縮した蒸気が貯留空間３３１に溜まる。上部連結部３３では、温度が上昇した作動液が、上昇配管３１から流れ込み、下降配管３２へ送り出される。下降配管３２では、温度が上昇した作動液が下降する。下降配管３２は、二重管構造である。そのため、下降配管３２を流れる作動液は、温度が維持された状態で流れる。下部連結部３４では、下降配管３２から流れ込んだ作動液が、上昇配管３１へ送り出される。下部連結部３４及び上昇配管３１のうち既設コンクリート１１に収容される領域は、放熱部の一部として機能し、作動液と既設コンクリート１１とで熱交換される。その結果、既設コンクリート１１の温度が上昇する。
【００３９】
ここで、温度制御装置２は、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２の境界付近、かつヒートパイプ３の周囲に熱移動抑制装置５が接続されている。そのため、熱移動抑制工程では、温度制御装置２により、シース管４内が既設コンクリート１１側と新設コンクリート１２側に区切られ、シース管４内における熱移動が抑制される。つまり、上記のように、新設コンクリート１２の水和熱は、ヒートパイプ３を介して、効率よく既設コンクリート１１に移転する。
【００４０】
温度制御工程が終了すると、温度制御装置２が撤去され、シース管４内がコンクリート、モルタル等の充填材で埋め戻される。なお、温度制御装置２は、撤去せずに埋め殺しとしてもよい。なお、構造物１が３つ以上のブロック（３リフト以上）で構成されている場合には、新設コンクリート１２を既設コンクリート１１として、上述した工程が繰り返し行われ、構造物１が構築される。
【００４１】
＜作用効果＞
第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置２、又はコンクリートの構築方法によれば、ヒートパイプ３により、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２とを熱的に接続することで、新設コンクリート１２の打設後に生じる水和熱を既設コンクリート１１の加温に有効利用することができる。したがって、水和熱による新設コンクリート１２の内部温度の上昇によるひび割れ、換言すると内部拘束によるひび割れだけでなく、既設コンクリート１１との温度差による新設コンクリート１２のひび割れ、換言すると外部拘束によるひび割れも抑制することができる。また、熱移動抑制装置５により、シース管４内における熱移動を抑制することができる。仮に、新設コンクリート１２からの水和熱が、シース管４内の水を介して既設コンクリート１１側に伝達されると、シース管４内の水が熱平衡状態となり、ヒートパイプ３の性能を十分に発揮させることができない。第１実施形態に係るコンクリートの温度制御装置２、又はコンクリートの構築方法によれば、熱移動抑制装置５により、シース管４内が既設コンクリート１１側と新設コンクリート１２側に区切られるので、例えば、新設コンクリート１２の打設後に生じる水和熱は、ヒートパイプ３に効率よく吸熱させることができる。
【００４２】
また、熱移動抑制装置５が調整装置５４を備えることで、シース管４の内径に多少の誤差があっても気密性を確保することができる。また、気密性が高すぎると、新設コンクリート１２側のシース管４内の内部圧力の上昇によるヒートパイプ３の破損が懸念される。
しかしながら、第１実施形態に係る温度制御装置２によれば、調整装置５４を調整することで、内部圧力の急激な上昇を抑えることができるため、ヒートパイプ３の破損を少なくすることができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る熱移動抑制装置の斜視図を示す。第２実施形態に係る温度制御装置２は、熱移動抑制装置５が水膨張性ゴム（水膨張性止水剤、水膨張ゴムとも言う）からなる仕切りプレート５１によって構成されている。また、仕切りプレート５１には、上昇配管３１及び下降配管３２が貫通する貫通孔５１１の他、シース管４内における熱移動を調整する調整孔５７が２カ所形成されている。本実施形態では、調整孔５７の径は、２ｍｍ程度としたが、これに限定されない。調整孔５７は、コンクリートの打設条件（打設時期、コンクリートの種類、コンクリートのボリューム等）やヒートパイプ３の種類や材質等に応じて、孔の径や数を適宜設計することができる。なお、熱移動抑制装置５は、調整孔５７を有さない、より簡易な構成としてもよい。
【００４４】
第２実施形態に係る温度制御装置２によれば、熱移動抑制装置５を水膨張性ゴムからなる仕切りプレート５１で構成することで、シース管４の内径に多少の誤差があっても気密性を確保することができる。また、上述したように、気密性が高すぎると、新設コンクリート１２側のシース管４内の内部圧力の上昇によるヒートパイプ３の破損が懸念される。しかしながら、第２実施形態に係る温度制御装置２によれば、調整孔５７を設けることで、内部圧力の急激な上昇を抑えることができるため、ヒートパイプ３の破損を少なくすることができる。また、第２実施形態に係る温度制御装置２は、熱移動抑制装置５を水膨張性ゴムからなる仕切りプレート５１のみで構成されており、第２実施形態に係る温度制御装置２よりも少ない部品点数とすることができる。
【００４５】
＜変形例＞
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、可能な限り実施形態を組み合わせて実施することができる。
【００４６】
例えば、熱移動抑制装置５は、新設コンクリート１２の上端付近に、更に設置してもよい。これにより、新設コンクリート１２の上端付近における、シース管４内の水と空気との熱交換を規制することができる。その結果、新設コンクリート１２の打設後に生じる水和熱を、ヒートパイプ３により効率よく吸熱させることができる。
【００４７】
また、シース管４は、既設コンクリート１１と新設コンクリート１２の境界付近で縁切りし、間にゴム等の熱伝導性の低い素材を介在させるようにしてもよい。これにより、シース管４そのものを伝達媒体とする、既設コンクリート１１側と新設コンクリート１２側との熱移動を抑制することができる。その結果、新設コンクリート１２の打設後に生じる水和熱を、ヒートパイプ３により効率よく吸熱させることができる。
【００４８】
また、ヒートパイプは、第１実施形態のものに限定されず、例えば、図６に示すようなものでもよい。図６に示すヒートパイプ７は、放熱部（凝縮器）７１、断熱部７２及び入熱部（蒸発器）７３を備える。また、このヒートパイプ７は内部が空洞の金属管である。また、金属管の内壁（内部のうち断面外周側）に金属のメッシュ等で毛細管構造（「ウィック」）７４を形成し、金属管の中心部７５は空洞（コンテナ）になっている。ヒートパイプ７の内部には、水や代替フロン等、所定の温度で気化又は液化する作動液（「熱媒」とも呼ぶ）が封入されている。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・構造物
１１ａ、１２ａ・・・挿入孔
２・・・コンクリートの温度制御装置
３、７・・・ヒートパイプ
３１・・・上昇配管
３２・・・下降配管
３３・・・上部連結部
３４・・・下部連結部
３５・・・気泡供給部
４・・・シース管
５・・・熱移動抑制装置
５１・・・仕切りプレート
５２・・・支持部材
５３・・・シール部材
５４・・・調整装置
５７・・・調整孔
６・・・断熱材
【図１】
0006535951.tif 000002
【図２Ａ】
0006535951.tif 000003
【図２Ｂ】
0006535951.tif 000004
【図３Ａ】
0006535951.tif 000005
【図３Ｂ】
0006535951.tif 000006
【図４】
0006535951.tif 000007
【図５】
0006535951.tif 000008
【図６】
0006535951.tif 000009