JP6346464B2 - コンクリート舗装の養生管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート舗装の養生管理装置に関する。

舗設したコンクリート版は、セメントと水との水和反応で強度を発現する。このため、「舗装施工便覧（平成１８年版）」（非特許文献１）に記載されるように、コンクリート版の表面を養生マットですき間なく覆い、湿潤状態になるように散水する湿潤養生が行われている。

「舗装施工便覧（平成１８年版）」，社団法人日本道路協会，平成１８年２月２４日，ｐ．１６５−１６７

しかしながら、コンクリート版への散水は、作業者の経験や勘などに頼ったタイミングで行われていたため、必ずしも適切なタイミングで行われず、コンクリート舗装の品質のばらつきが大きかった。

そこで、本発明は、作業者の経験や勘などに頼らず、コンクリート版への散水タイミングを知らしめることができる、コンクリート舗装の養生管理装置（以下「養生管理装置」と略記する。）を提供することを目的とする。

養生管理装置は、舗設したコンクリート版の表面に接触し、コンクリート版の離間した２点間の電気的特性を検出するセンサと、電気的特性からコンクリート版の含水比を算出する算出手段と、コンクリート版の含水比を色別に表示するシグナルタワーと、シグナルタワーの上方を覆う遮光板と、を有する。

コンクリート版の離間した２点間の電気的特性から算出された含水比が報知されるので、作業者の経験や勘などに頼らず、コンクリート版への散水タイミングを知ることができる。

養生管理装置の一例を示す斜視図である。 養生管理装置の一例を示す機能ブロック図である。 表示装置を見易くする遮光板の説明図である。 遮光板が取り付けられた表示装置の説明図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１及び図２は、養生管理装置１００の一例を示す。

養生管理装置１００は、舗設したコンクリート版の離間した２点間の電気的特性を検出するセンサ２００と、センサ２００の出力からコンクリート版の含水比を算出する制御装置３００と、コンクリート版の含水比を色別に表示する表示装置４００と、を有する。ここで、制御装置３００は、コンクリート版の含水比に応じて、表示装置４００を制御する機能を併せて持つ。また、コンクリート版の離間した２点間の電気特性としては、例えば、静電容量、電気抵抗などを使用することができるが、以下の説明では静電容量を使用するものとする。なお、制御装置３００が、算出手段の一例として挙げられると共に、表示装置４００が、コンクリート版の含水比を報知する報知手段の一例として挙げられる。

センサ２００は、舗設したコンクリート版５００の表面に接触する一対の電極板２１０と、一対の電極板２１０を所定間隔離間した状態で連結する矩形形状の絶縁板２２０と、一対の電極２１０の間に所定電圧（例えば、５Ｖ）のパルスを印加する蓄電池２３０と、を有する。そして、センサ２００は、舗設したコンクリート版５００の表面に一対の電極板２１０が接触し、コンクリート版５００の離間した２点間の静電容量を検出する。ここで、蓄電池２３０が、一対の電極板２１０の間に所定電圧を印加する電源の一例として挙げられる。

一対の電極板２１０の下面、即ち、コンクリート版５００の表面に接触する下面には、コンクリート版５００との接触を確実ならしめるため、例えば、導電スポンジなどの導電性を有する弾性体２４０が夫々取り付けられる。電極板２１０への弾性体２４０の取り付けは、例えば、導電性を有する両面テープ、接着剤などの固定手段を使用することができる。電極板２１０の下面に弾性体２４０を取り付けることで、例えば、コンクリート版５００の表面に微小な凹凸があっても、弾性体２４０が弾性変形して密着することから、離間した２点間の静電容量の検出精度を向上させることができる。なお、弾性体２４０は、耐熱性を有する部材を使用することが望ましく、また、劣化を伴うため交換可能とすることが望ましい。

制御装置３００は、例えば、マイクロコンピュータ、電子回路などにより構成され、センサ２００の蓄電池２３０から電力を供給されて作動する。そして、制御装置３００は、センサ２００の出力（静電容量）を読み込み、コンクリート版５００の離間した２点間の静電容量から、コンクリート版５００の含水比を算出する。なお、制御装置３００は、蓄電池２３０とは異なる電源により作動してもよい。

コンクリート版５００の水分量が少なくなると、センサ２００における一対の電極板２１０の間に電流が流れ難くなるので、静電容量が小さくなる。一方、コンクリート版５００の水分量が多くなると、センサ２００における一対の電極板２１０の間に電流が流れ易くなるので、静電容量が大きくなる。このため、制御装置３００は、コンクリート版５００の含水比と密接に関連する静電容量を介して、コンクリート版５００の含水比を算出する。具体的には、制御装置３００は、例えば、静電容量に対応した含水比が設定されたマップなどを参照し、センサ２００によって検出した静電容量に応じた含水比を算出することができる。

表示装置４００は、コンクリート版５００の含水比を色別に表示するシグナルタワー４１０と、シグナルタワー４１０を支持する三脚４２０と、を有する。シグナルタワー４１０は、舗設されたコンクリート版５００の含水比を、例えば、赤ランプ（乾燥状態）、黄ランプ（低湿潤状態）、青／緑ランプ（湿潤状態）の３段階で表示する。ここで、シグナルタワー４１０は、消費電力を低減するために、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を使用したものであってもよい。なお、コンクリート版５００の含水比は、赤ランプ、黄ランプ、青／緑ランプの３段階に限らず、少なくとも、湿潤状態であるか否かを報知可能な２段階以上で報知すればよい。

三脚４２０は、本体４２０Ａと、本体４２０Ａに対して展開可能に取り付けられた３本の脚４２０Ｂと、本体４２０Ａに対して上下動可能に取り付けられたエレベータ４２０Ｃと、脚４２０Ｂとエレベータ４２０Ｃとを連結して補強するステー４２０Ｄと、を有する。そして、エレベータ４２０Ｃの上端部に、シグナルタワー４１０が取り付けられる。

また、三脚４２０には、ソーラーパネル６００が取り付けられる。ソーラーパネル６００は、太陽からの光エネルギーを受けて発電し、図示しないインバータを介して、発電された電力が蓄電池２３０に蓄電される。このため、発電機、商用電源などの外部電源がない場所であっても、養生管理装置１００を長時間に亘って作動させることができる。なお、ソーラーパネル６００及びインバータが、太陽からの光エネルギーを受けて発電する太陽光発電装置の一例として挙げられる。

さらに、三脚４２０のステー４２０Ｄには、カラビナ７００及びチェーン７１０を介して、蓄電池２３０及び制御装置３００が内蔵された制御ボックス７２０が着脱可能に吊り下げられる。このようにすれば、三脚４２０の下部に重量物が位置し、その重心が低くなるため、例えば、風などの外力が作用しても、表示装置４００が倒れ難くすることができる。

制御ボックス７２０には、蓄電池２３０の充電量が規定値よりも低下したときに点灯する警告灯、充電器を接続するための充電器差込口などが取り付けられている（図示せず）。従って、警告灯が点灯した場合には、制御ボックス７２０の充電器差込口に充電器を接続することで、センサ２００、制御装置３００及び表示装置４００に電力を供給しつつ、蓄電池２３０を充電することができる。

次に、養生管理装置１００の使用方法及び動作について説明する。
舗設したコンクリート版５００の上面に、図２に示すように、センサ２００を設置すると共に、コンクリート版５００及びセンサ２００を養生シート８００で覆う。また、例えば、作業者が視認し易い位置に、制御ボッスク７２０が吊下げられた表示装置４００を設置する。なお、初期状態においては、コンクリート版５００は湿潤状態であるので、制御装置３００は表示装置４００の青／緑ランプを点灯させている。

コンクリート版５００において水和反応、水分蒸発などに起因して含水比が低下すると、センサ２００の一対の電極板２１０の間に電流が流れ難くなって、離間した２点間の静電容量が小さくなる。制御装置３００は、センサ２００の出力を読み込み、その出力からコンクリート版５００の含水比を算出する。そして、制御装置３００は、コンクリート版５００の含水比が第１の所定値（例えば、湿潤状態を規定する閾値）以下になると、表示装置４００の青／緑ランプに代えて黄ランプを点灯させる。従って、第１の所定値を適切に設定しておくことで、表示装置４００の黄ランプが点灯したことを視認した作業者は、例えば、コンクリート版５００の散水タイミングが近づいたことを認識できる。

コンクリート版５００において含水比の低下が進行すると、センサ２００の一対の電極板２１０の間に電流がより流れ難くなって、離間した２点間の静電容量が更に小さくなる。そして、制御装置３００は、センサ２００の出力から算出したコンクリート版５００の含水比が第２の所定値（例えば、乾燥状態を規定する閾値；第１の閾値＞第２の閾値）以下になると、表示装置４００の黄ランプに代えて赤ランプを点灯させる。従って、第２の所定値を適切に設定しておくことで、表示装置４００の赤ランプが点灯したことを視認した作業者は、コンクリート版５００に散水するタイミングが到来したことを認識できる。なお、コンクリート版５００への散水は、例えば、散水ホースなどを用いて行うことができる。

従って、コンクリート版５００の含水比が低下するにつれて、表示装置４００が青／緑ランプから黄ランプ、赤ランプへと変化するので、作業者は、表示装置４００のランプの色を視認するだけで、コンクリート版５００がどのような状態にあるかを認識することができる。そして、作業者は、コンクリート版５００が乾燥状態であると認識した場合、コンクリート版５００に散水することで湿潤状態を保つことができる。このため、作業者の経験や勘などに頼らず、適切なタイミングでコンクリート版５００に散水でき、コンクリート舗装の品質を均一化することが期待できる。

表示装置４００が屋外に設置されるため、例えば、太陽光の照射を受ける昼間には、ランプの点灯色を視認し難い場合がある。この場合には、シグナルタワー４１０に対して、図３及び図４に示すような遮光板９００を取り付け、太陽光の直射を避けることで、視認性を向上させてもよい。

遮光板９００は、シグナルタワー４１０と同心に配置されつつその上方を覆う略円形の円板部材９１０と、シグナルタワー４１０を弾性挟持して固定するための固定部材９２０と、を有する。固定部材９２０は、シグナルタワー４１０の外形形状の一部に倣った断面を有する２つの部材からなり、円板部材９１０の下面に取り付けられる。なお、固定部材９２０は、シグナルタワー４１０に対して着脱可能とすべく、例えば、バネ材などの弾性体から構成される。

かかる養生管理装置１００において、各構成部材を次のようにすることもできる。
表示装置４００を支持する部材として、三脚４２０に代えて、ベース及び支柱を有する支持部材とすることができる。表示装置４００において、シグナルタワー４１０に代えて又はこれに加えて、音声などによりコンクリート版５００の含水比を報知することもできる。また、制御装置３００は、コンクリート版５００の含水比が低下した場合、その旨を無線で事務所などに送信するようにしてもよい。

１００ 養生管理装置
２００ センサ
２１０ 一対の電極板
２２０ 絶縁板
２３０ 蓄電池
２４０ 弾性体
３００ 制御装置
４００ 表示装置
４１０ シグナルタワー
５００ コンクリート版
６００ ソーラーパネル

Claims (4)

1. 舗設したコンクリート版の表面に接触し、当該コンクリート版の離間した２点間の電気的特性を検出するセンサと、
   前記電気的特性から前記コンクリート版の含水比を算出する算出手段と、
   前記コンクリート版の含水比を色別に表示するシグナルタワーと、
   前記シグナルタワーの上方を覆う遮光板と、
   を有することを特徴とするコンクリート舗装の養生管理装置。
2. 前記センサは、コンクリート版の表面に接触する一対の電極板と、前記一対の電極板を所定間隔離間した状態で連結する絶縁板と、前記一対の電極板の間に所定電圧を印加する電源と、を有し、前記一対の電極板の間の静電容量を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート舗装の養生管理装置。
3. 前記一対の電極板の下面に、導電性を有する弾性体が取り付けられた、
   ことを特徴とする請求項２に記載のコンクリート舗装の養生管理装置。
4. 太陽からの光エネルギーを受けて発電する太陽光発電装置と、
   前記太陽光発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電池と、
   を更に有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のコンクリート舗装の養生管理装置。