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公開番号2024176254
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023094682
出願日2023-06-08
発明の名称覆工コンクリート打設管理システム
出願人戸田建設株式会社,大栄工機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類E04G 21/02 20060101AFI20241212BHJP(建築物)
要約【課題】型枠空間内のコンクリートの充填状況をリアルタイムで連続的に取得可能な覆工コンクリート打設管理システムを提供する。
【解決手段】覆工コンクリート打設管理システム1は、型枠空間B内にコンクリートCを打設可能な、打設手段10と、型枠体A2の外面に沿って上下方向に移動可能な、複数の締固め手段20と、締固め手段20に固定した検知手段30であって、コンクリートCを検知した検知状態と、検知状態ではない非検知状態と、を識別可能な、複数の検知手段30と、複数の検知手段30と通信可能に接続した、演算手段40と、演算手段40と通信可能に接続した、表示手段60と、を備え、演算手段40が、複数の検知手段30の検知状態及び/又は非検知状態に基づいて、型枠空間B内におけるコンクリート面の高さ情報Dを取得して表示手段60に送信し、表示手段60が、コンクリート面の高さ情報Dを、表示画面61に表示することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
略半筒状の型枠体の外面とトンネル内面の間の型枠空間にコンクリートを打設して充填する工程に適用する、覆工コンクリート打設管理システムであって、
前記型枠空間内にコンクリートを打設可能な、打設手段と、
前記型枠体の外面に沿って上下方向に移動可能な、複数の締固め手段と、
前記締固め手段に固定した検知手段であって、コンクリートを検知した検知状態と、前記検知状態ではない非検知状態と、を識別可能な、複数の検知手段と、
前記複数の検知手段と通信可能に接続した、演算手段と、
前記演算手段と通信可能に接続した、表示手段と、を備え、
前記演算手段が、前記複数の検知手段の検知状態及び／又は非検知状態に基づいて、前記型枠空間内におけるコンクリート面の高さ情報を取得して前記表示手段に送信し、
前記表示手段が、前記コンクリート面の高さ情報を、表示画面に表示することを特徴とする、
覆工コンクリート打設管理システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記複数の締固め手段及び前記複数の検知手段と通信可能に接続した、制御手段を備え、
前記制御手段が、
前記検知状態の間は前記締固め手段を上方に移動させ、前記非検知状態になったら前記締固め手段の移動を停止する、上昇モードと、
前記締固め手段によって前記型枠空間内のコンクリートを所定時間締固める、締固めモードと、
前記非検知状態の間は前記締固め手段を下方に移動させ、前記検知状態になったら前記締固め手段の移動を停止する、下降モードと、を有し、
前記制御手段が、前記締固め手段が予め設定した設定高さに到達するまで前記上昇モードを繰り返し、前記締固め手段が前記設定高さに到達したら前記締固めモードを実施し、前記締固めモード後に前記下降モードを実施し、前記下降モード後に前記上昇モードに戻るように、前記各締固め手段を制御することを特徴とする、
請求項１に記載の覆工コンクリート打設管理システム。
【請求項３】
前記打設手段が、前記型枠体を連通する複数の打設口であって、高さの異なる複数列に配列した複数の打設口と、前記打設口へコンクリートを圧送可能な圧送装置と、前記複数の打設口と前記圧送装置の配管の接続を切り替え可能な配管切替装置と、備え、
前記制御手段が、前記打設手段と通信可能に接続し、
前記制御手段が、前記コンクリート面の高さ情報に基づいて、下列の前記打設口から、上列の前記打設口へ、前記圧送装置との配管の接続を切り替えるように、前記配管切替装置を制御することを特徴とする、
請求項２に記載の覆工コンクリート打設管理システム。
【請求項４】
前記打設手段が、前記打設口を封止可能な形状の封止蓋を備え、
前記制御手段が、前記コンクリート面の高さ情報に基づいて、前記下列の打設口を前記封止蓋で封止するように、前記配管切替装置を制御することを特徴とする、
請求項３に記載の覆工コンクリート打設管理システム。
【請求項５】
前記制御手段が、前記コンクリートの高さが前記設定高さまでに到達するまでコンクリートを打設し、前記コンクリートの高さが前記設定高さまでに到達したら打設を停止するように、前記圧送装置を制御することを特徴とする、
請求項３に記載の覆工コンクリート打設管理システム。
【請求項６】
前記表示手段が、スマートフォン、ヘッドマウントディスプレイ、又はタブレットを介した拡張現実型表示装置であることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の覆工コンクリート打設管理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、覆工コンクリート打設管理システムに関し、特に型枠空間内のコンクリートの充填状況をリアルタイムで連続的に取得可能な覆工コンクリート打設管理システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
山岳トンネル工事では、トンネル内に移動式のトンネル覆工用型枠を配置し、吹付コンクリート面又は防水シート面と型枠体のスキンプレート面の間に画設した型枠空間内にコンクリートを打設することで、覆工コンクリートを成型する。詳細には、型枠体に設けた複数の打設口から型枠空間内にコンクリートを打設し、打設したコンクリートをバイブレータで締固めることで型枠空間内にコンクリートを充填する。
コンクリートの打設時、型枠空間内のコンクリートの高さに高低差が生じると、コンクリートの側方移動により材料の分離が生じるおそれがあるため、水平方向に隣り合う打設口による打設量を調整しながらコンクリートを打設する必要がある。また、高所からのコンクリート打設も材料分離を引き起こすため、適度な落下高さに収まるように高さ方向における打設口を切替える必要がある。
このため、従来は、型枠体に設けた検査窓を通して型枠空間内におけるコンクリートの打設状況を目視することで、コンクリートの打設や締固めを管理していた。
【０００３】
一方、近年ではコンクリートセンサを用いて、型枠空間内におけるコンクリートの打設状況を「見える化」する技術が開発されている。
特許文献１には、静電容量式のレベルセンサを、覆工型枠の外周面にトンネル長手方向および周方向に沿って設け、レベルセンサによる位置情報に基づき、トンネルの長さ方向に沿ったコンクリートの高さの偏りが許容範囲を超過したと判定された場合に、位置情報に基づいて次にコンクリートを打設すべき打設管へ切り替えるシステムが開示されている。
この他、帯状のセンサケーブルを型枠空間内の配筋に固定し、コンクリートの打設状況を検知し、検知後はそのまま覆工コンクリート内に埋め殺しにするコンクリートセンサが利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－００３２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術には以下の問題点がある。
＜１＞特許文献１の技術は、型枠空間内のコンクリートの位置を型枠体上の複数のセンサ（点）で検知する技術であるため、センサ間におけるコンクリート位置を正確に把握することができない。検知の精度を高めるためには、センサの数を増やし密度を高める必要があるが、センサを型枠体に組み込む必要があるためシステムが煩雑になると共に、システムの導入コストが嵩む。
＜２＞コンクリートセンサは検知端子にコンクリートが固着しやすく、かつ高アルカリ環境下で使用されるため頻繁なメンテナンスが必要なところ、特許文献１の技術はセンサが型枠体の表面に組み込まれているため、メンテナンスが困難で、センサに不具合が生じた場合、修理に時間がかかる。
＜３＞配筋固定タイプのコンクリートセンサは、覆工コンクリート１スパンごとの埋め殺しとなるため装置の調達コストが嵩む。また、１スパンごとに配筋にセンサを固定する作業に手間がかかるため、施工性が悪い。
【０００６】
本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決可能な覆工コンクリート打設管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の覆工コンクリート打設管理システムは、型枠空間内にコンクリートを打設可能な、打設手段と、型枠体の外面に沿って上下方向に移動可能な、複数の締固め手段と、締固め手段に固定した検知手段であって、コンクリートを検知した検知状態と、検知状態ではない非検知状態と、を識別可能な、複数の検知手段と、複数の検知手段と通信可能に接続した、演算手段と、演算手段と通信可能に接続した、表示手段と、を備え、演算手段が、複数の検知手段の検知状態及び／又は非検知状態に基づいて、型枠空間内におけるコンクリート面の高さ情報を取得して表示手段に送信し、表示手段が、コンクリート面の高さ情報を、表示画面に表示することを特徴とする。
【０００８】
本発明の覆工コンクリート打設管理システムは、複数の締固め手段及び複数の検知手段と通信可能に接続した、制御手段を備え、制御手段が、検知状態の間は締固め手段を上方に移動させ、非検知状態になったら締固め手段の移動を停止する、上昇モードと、締固め手段によって型枠空間内のコンクリートを所定時間締固める、締固めモードと、非検知状態の間は締固め手段を下方に移動させ、検知状態になったら締固め手段の移動を停止する、下降モードと、を有し、制御手段が、締固め手段が予め設定した設定高さに到達するまで上昇モードを繰り返し、締固め手段が設定高さに到達したら締固めモードを実施し、締固めモード後に下降モードを実施し、下降モード後に上昇モードに戻るように、各締固め手段を制御してもよい。
【０００９】
本発明の覆工コンクリート打設管理システムは、打設手段が、型枠体を連通する複数の打設口であって、高さの異なる複数列に配列した複数の打設口と、打設口へコンクリートを圧送可能な圧送装置と、複数の打設口と圧送装置の配管の接続を切り替え可能な配管切替装置と、備え、制御手段が、打設手段と通信可能に接続し、制御手段が、コンクリート面の高さ情報に基づいて、下列の打設口から、上列の打設口へ、圧送装置との配管の接続を切り替えるように、配管切替装置を制御してもよい。
【００１０】
本発明の覆工コンクリート打設管理システムは、打設手段が、打設口を封止可能な形状の封止蓋を備え、制御手段が、コンクリート面の高さ情報に基づいて、下列の打設口を封止蓋で封止するように、配管切替装置を制御してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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