(57)【要約】【課題】トンネルの天端部分のコンクリートの充填確認において、確実にトンネル天端部分のコンクリートの充填確認を行うことができるとともに、コンクリートの充填確認作業を容易に、かつ、安全に行うことができるコンクリート充填確認装置１０を提供する。【解決手段】トンネル覆工におけるトンネル天端部分のコンクリート充填確認装置１０であって、前記トンネルの天端部分のコンクリートの充填を判定する判定手段と、前記判定手段によりトンネル天端部分にコンクリートが充填されたと判定された場合に点灯する発光ダイオード４と、前記判定手段と前記発光ダイオード４に一定の電圧を付加する電圧付加手段１と、を備え、前記判定手段は、一定距離を設けた一対の電線２１，２２であり、この電線２１，２２間にコンクリートが充填され湿潤することにより電線２１，２２間が導通し、コンクリートの充填を判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル覆工におけるトンネル天端部分のコンクリート充填確認装置であって、
前記トンネル天端部分のコンクリートの充填を判定する判定手段と、
前記判定手段によりトンネル天端部分にコンクリートが充填されたと判定された場合に点灯する発光ダイオードと、
前記判定手段と前記発光ダイオードに一定の電圧を付加する電圧付加手段と、を備え、
前記判定手段は、コンクリートの充填を確認すべきトンネル天端部分に配置された一定距離を有する一対の電線であり、この電線間にコンクリートが充填され湿潤することにより電線間が導通し、コンクリートの充填を判定することを特徴とするコンクリート充填確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル覆工におけるコンクリート充填確認装置であって、特に、トンネル二次覆工の際、トンネル天端部分のコンクリート充填確認に好適に利用できる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シールド工法、及び、山岳工法のトンネルにおいては、一次覆工完了後に場所打ちコンクリートによって巻きあげて仕上げる二次覆工が行われている。この二次覆工は、トンネル内の防水、内装、防振、及び、防食、蛇行修正の役割を果たしており、その厚みは、１５ｃｍから３０ｃｍ程度必要である。
【０００３】
また、トンネル二次覆工は、通常現場打ちコンクリートにより行うため、現場にてコンクリートが完全に充填されたか否かを検査する必要があった。コンクリートが完全に充填されず空洞ができるとコンクリート硬化後にひび割れが生じる原因となるためである。このコンクリートのひび割れは漏水、剥落の原因となり、トンネルの寿命の低下につながる。
【０００４】
そのため、トンネル二次覆工におけるコンクリートの充填確認は重要であり、従来以下のような方法でコンクリートの充填確認を行っていた。第１のコンクリート充填確認方法は、二次覆工をするための型枠に設けられたコンクリート打設口と一次覆工面との間の中間部分に、厚さを測定する検測ピンを入れてコンクリートの充填確認を行う方法である。また、第２のコンクリート充填確認方法として打音検査による充填確認があり、ハンマー等の検査器具を用いて手作業でコンクリート打設面をたたいてコンクリートの充填確認を行っていた。
【０００５】
しかし、この検測ピンを用いる充填確認方法では、トンネル二次覆工の型枠の隙間から検測ピンを挿入しなければならず、挿入できる箇所が限られており、充填確認を行う場所に制限を伴っていた。特にトンネル天端部分においては検測ピンを差し込むことが困難であり、十分な充填確認を行うことができなかった。
【０００６】
また、打音検査では、完全な精度の充填確認は難しく、例えば、打設厚さ３０ｃｍの場合には２５ｃｍ以上打設されていれば、それ以上の精度で充填確認をすることが困難であり、十分な確認を図ることが出来なかった。さらに、打音検査の際には、検査者がトンネル天端部分まで足場の設置あるいは高所作業車等を用いてトンネルの天端付近まで近づいて行わなければならず危険を伴うこともあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を鑑みて成されたものであり、トンネルの天端部分のコンクリートの充填確認において、確実にトンネル天端部分のコンクリートの充填確認を行うことができるとともに、コンクリートの充填確認作業を容易に、かつ、安全に行うことができるコンクリート充填確認装置を提供することを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンクリート充填確認装置であり、上記技術的課題を解決するために以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、トンネル覆工におけるトンネル天端部分のコンクリート充填確認装置であって、前記トンネルの天端部分のコンクリートの充填を判定する判定手段と、前記判定手段によりトンネル天端部分にコンクリートが充填されたと判定された場合に点灯する発光ダイオードと、前記判定手段と前記発光ダイオードとに一定の電圧を付加する電圧付加手段と、を備え、前記判定手段は、コンクリートの充填を確認すべきトンネル天端部分に配置された一定距離を有する一対の電線であり、この電線間にコンクリートが充填され湿潤することによりコンクリートの充填を判定する。
【００１０】
コンクリートの充填確認を行うトンネル天端部分に判定手段としての一定距離を設けた一対の電線を配置することで、電線間にコンクリートが充填されるとコンクリート中の水分によって電線間が湿潤し、電線間が導通する。これにより、発光ダイオードが点灯し、コンクリートの充填確認を行うことができる。すなわち、電気的な手段により、コンクリートの充填状態を検出することができるため、高い精度でコンクリートの充填確認をすることができる。
【００１１】
さらに、判定手段として電線を用いているため、電線の長さを調整することにより、奥行きがある箇所等でも取付に制限を受けることが少なく、種々の場所でコンクリートの充填確認を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るコンクリート充填確認装置１０を示す概略構成図である。このコンクリート充填確認装置１０は、トンネルの二次覆工におけるコンクリートの充填確認で使用される。図１において、本コンクリート充填確認装置１０は、電源スイッチＳ１と、電圧付加手段としての乾電池１と、コンクリートの充填を判定する判定手段としての一対の電線２１，２２と、この電線２１，２２を回路に接続する一対のクリップ３１，３２と、判定手段の判定により点灯する発光ダイオード４と、トランジスタ５等により構成されている。
【００１３】
前記乾電池１のマイナス端子１２とトランジスタ５のエミッタＥが接続されており、乾電池１のプラス端子１１と前記クリップ３１が直列に接続されている。また、乾電池１のマイナス端子１２とトランジスタ５の間には、電源スイッチＳ１が直列に接続されている。乾電池１のプラス端子１１とクリップの３１間には第１抵抗Ｒ１が直列に接続されている。一対のクリップのうち他方のクリップ３２はトランジスタ５のベースＢと接続されている。さらに、一対のクリップ３１，３２は各々電線２１，２２の一端２１ａ，２２ａと接続している。この電線２１，２２の他端２１ｂ，２２ｂは、コンクリートの充填確認を行うトンネルの天端部分に一定間隔を設けて固定されている。
【００１４】
前記第１抵抗Ｒ１と乾電池１のプラス端子１１との間には分岐点Ａがあり、この分岐点Ａとトランジスタ５のコレクタＣとがつながれており、その間に発光ダイオード４と、第２抵抗Ｒ２が直列に接続されている。
【００１５】
トランジスタ５には、エミッタＥ，コレクタＣ，ベースＢの３本の端子があり、ベースＢからエミッタＥへ電流が流れると、コレクタＣからエミッタＥへ電流が流れる。すなわち、乾電池１は、電源スイッチＳ１がオン状態にされている間、電力を回路に供給するものであるが、トランジスタを接続していることにより、前記電線２１，２２間が導通しないと、発光ダイオード４には電力は供給されない仕組みである。
【００１６】
前記発光ダイオード４は、ＬＥＤともいい、電流が通じると、電気から光へエネルギーが変換され光を発する半導体電子部品である。白熱電球と比べると、冷光、小型、長寿命などの利点をもっている。すなわち、電線間２１，２２間が導通すると発光ダイオード４に電流が流れ、発光ダイオード４が点灯しコンクリートの充填確認をすることができる。
【００１７】
また、本実施の形態に係るコンクリート充填確認装置１０の前記第１抵抗Ｒ１の抵抗値は１０キロオームであり、第２抵抗Ｒ２の抵抗値は６８オームである。第１抵抗Ｒ１の抵抗値は第２抵抗Ｒ２の抵抗値よりもはるかに大きい。従って、乾電池１から流れる電流は分岐点Ａを境にして、小さい抵抗値である第２抵抗Ｒ２と直列に接続されている発光ダイオード４側には多くの電流が流れる。一方、分岐点Ａを境にして、大きい抵抗値である第１抵抗Ｒ１と直列に接続されている電線２１，２２及びクリップ３１，３２側には少ない電流が流れる。また、上述のように電線２１，２２間が導通しないと分岐点Ａから発光ダイオード４側にも電流が流れない。よって、電線２１，２２間が導通している間も少ない電流のみが流れているため乾電池１が短絡（ショート）状態にならない。これにより乾電池１を長持ちさせることができる。
【００１８】
また、前記一対の電線２１，２２は電気を通すものであれば良いが、本実施の形態では、導線の周りをビニールで被覆した細電線を用いた。導線が裸のままでは、取付の際等に導線と導線が触れてしまう事もあり危険なため、ビニールで被覆されている。しかし、ビニール被覆に覆われたままでは電気を通さないため、予め、電線２１，２２の先端部２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂは、電線ストリッパー等により１ｃｍ程ビニール被覆をはがしておく必要がある。このような電線を用いることで、トンネル天端部分への取付作業を安全に行うことができる。
【００１９】
次いで、このコンクリート充填確認装置１０を用いたコンクリート充填確認方法を説明する。図２は、本実施の形態に係るコンクリート充填確認装置の使用状態を示す概略図である。まず、トンネルの一次覆工Ｘ面の天端部分に前記電線の先端２１ｂ，２２ｂを間隔をあけてブチルテープ（図示せず）で固定する。ブチルテープは、密着性、接着性が高い性質をもつため、固定した上からコンクリートを充填しても電線を固定された状態で保つことができる。また、山岳工法で施工する場合は、一次覆工面に防水シートＺを貼付するため、その防水シートＺ上に電線２１，２２を固定する。そして、コンクリートを打設するため、移動式型枠台車であるセントルＹを前回打設分の二次覆工コンクリートＷに隣接した状態でセットする。電線２１，２２の他端２１ａ，２２ａをセントルＹと前回打設分の二次覆工コンクリートＷとの間から外側へ引き出し、それぞれクリップ３１，３２に接続する。
【００２０】
そして、セントルＹの打設口Ｙ１からコンクリートを打設し、打設完了直前にコンクリート充填確認装置１０のスイッチＳ１をオン状態にして電線２１、２２を固定したトンネルの天端部分まで十分にコンクリートが打設されているかを確認する。天端部分までコンクリートが打設されていれば、コンクリート中の水分により電線２１，２２間が導通し発光ダイオード４は点灯する。
【００２１】
このようにして充填確認を行った後に、電線２１，２２をトンネルの一次覆工Ｘ面に固定した状態で電線２１，２２からクリップ３１，３２を外す。従って、本実施の形態にかかるコンクリート充填確認装置１０は、電線２１，２２以外に関しては反復利用可能であり、経済的に優れている。また、このコンクリート充填確認装置１０は、発光ダイオード４、トランジスタ５、電線２１，２２等を組み合わせたものであり、従来の装置と比べて安価に製作することができた。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、トンネルの天端部分のコンクリートの充填確認において、確実に天端部分の充填確認を行うことができ、完成後のコンクリート剥落の１つの原因となっている二次覆工コンクリートの空洞の発生を防止することができる。また、電気を用いて充填確認を行うため、作業者の技術、主観に左右されることなく、何人も高い精度でコンクリートの充填確認を行うことができる。
【００２３】
本発明に係るコンクリート充填確認装置の設置作業は、充填確認をする箇所に電線の先端を配置することのみで良く容易である。また、電線を配置した後は、電線の長さを調整することにより離れた箇所で充填確認を行うことも可能である。さらに、発光ダイオードの点灯によりコンクリート充填を確認するため、暗所等でも容易に確認することが可能である。従って、本発明に係るコンクリート充填確認は、種々の場所で用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るコンクリート充填確認装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係るコンクリート充填確認装置の使用状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  コンクリート充填確認装置
１  乾電池
２１，２２  電線
３１，３２  クリップ
４  発光ダイオード
５  トランジスタ
Ｂ  ベース
Ｃ  コレクタ
Ｅ  エミッタ
Ｓ１  電源スイッチ
Ｒ１  第１抵抗
Ｒ２  第２抵抗
Ａ  分岐点
Ｘ  一次覆工コンクリート
Ｙ  セントル
Ｚ  防水シート
Ｗ  二次覆工コンクリート
【図１】
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【図２】
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