JPH0243879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低温の岩盤のインバート部に急激な
硬化熱を発生するセメント、例えば、商品名「ジ
エツトセメント」（登録商標、小野田社製）を用
いたコンクリート層を薄く打設し、次に普通ポル
トランドセメントを用いたコンクリートを所定の
層に打設し、再び硬化熱の発生するジエツトセメ
ントを用いたコンクリート層を薄くサンドイツチ
状に打設して、前記硬化熱を発生するコンクリー
トにより中間層のコンクリートを養生するトンネ
ルインバートのコンクリート施工法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a concrete layer using a cement that generates rapid hardening heat, such as the trade name "Jet Cement" (registered trademark, manufactured by Onoda Corporation), in the inverted part of low-temperature rock. Next, concrete using ordinary Portland cement is poured in a predetermined layer, and then a thin layer of concrete using jet cement, which generates hardening heat, is poured in the form of a sandwich trench. This paper relates to a tunnel invert concrete construction method that cures the intermediate layer of concrete using concrete that generates.

従来、冬期のコンクリート施工はコンクリート
標準示方書に示されているようにセメントはポル
トランドセメントを用い、骨材や水を加熱してコ
ンクリート温度を上げたり、コンクリートの硬化
を促進させる混和剤として１％程度の塩化カルシ
ウムを添加したりすることが行われている。しか
もコンクリートは打設後、凍結しないように十分
に保護し直接風にあたらないようにするなどの養
生が必要となる。この養生方法としては、コンク
リートをシートで覆い温度を上げるためにアイラ
ンプで照射して温めたり、コンクリート面に水ば
りしてジエツトヒータで温めたり、電熱マツトな
どでコンクリート面を覆うなどしてコンクリート
が硬化するまで養生を行う方法がある。養生期間
は通常10℃における養生日数の目安として水セメ
ント比55％で普通ポルトランドセメントを使用す
る場合３日を必要とし、早強ポルトランドセメン
トまたは普通ポルトランドセメントと促進剤を用
いたもので２日、超早強ポルトランドセメントで
１日を必要としている。さらに養生温度を20℃に
すると養生期間は前記の半分ですむが、たとえ
ば、寒冷地にコンクリートを打設して早期に使用
する場合には、ジエツトセメントが用いられ、外
気温が５℃でも材冷３時間で50Kg／cm²程度の圧縮
強度が得られる。 Conventionally, concrete construction in the winter has been carried out using Portland cement as shown in the concrete standard specifications, and by heating the aggregate and water to raise the temperature of the concrete, or adding 1% admixture as an admixture to accelerate the hardening of the concrete. In some cases, some amount of calcium chloride is added. Moreover, after concrete is poured, it needs to be cured by being sufficiently protected from freezing and not exposed to direct wind. This curing method includes covering the concrete with a sheet and heating it by irradiating it with an eye lamp to raise the temperature, sprinkling water on the concrete surface and heating it with a jet heater, or covering the concrete surface with an electric heating mat. There is a method of curing until hardening. The curing period is usually 3 days at 10℃ when using ordinary Portland cement with a water-cement ratio of 55%, and 2 days when using early-strength Portland cement or ordinary Portland cement and an accelerator. It takes one day to use ultra-early strength Portland cement. Furthermore, if the curing temperature is set to 20°C, the curing period will be cut in half, but for example, when concrete is cast in a cold region and used early, jet cement is used, even if the outside temperature is 5°C. A compressive strength of approximately 50 kg/cm ² can be obtained after cooling the material for 3 hours.

上述の通り、従来の施工技術ではコンクリート
の打設面の岩盤温度は５℃以上であつてコンクリ
ートを打設し、20℃で上部を養生してもコンクリ
ート下層部の熱が岩盤に移動してコンクリート温
度が20℃でも急激に15℃以下になり、養生温度の
高い上層部が早く硬化し、下層部は未硬化の場合
も生じ材冷７時間程度で脱型することは不可能で
ある。このような場合、超早強ポルトランドセメ
ントを用いたコンクリートでも打設してから１日
経過後でないと型枠を脱型することはできない。
またジエツトセメントを用いたコンクリートは３
時間もすれば強度がでて型枠を脱型し、コンクリ
ート面を人が歩いても足跡がつくようなことはな
いが、セメントの価額が普通ポルトランドセメン
トに比べて10倍以上もするため、工費が高い欠点
を有している。しかも、コンクリートの厚さが30
cm以上になると、硬化時の発熱によつて内部温度
が40〜50℃を示し外気温との差が大きくなるの
で、一週間以内で温度応力のひびわれが発生する
欠点もある。このような温度応力によるひびわれ
は超早強ポルトランドセメントや早強ポルトラン
ドセメントにおいても同様に発生し易い欠点を有
している。ひびわれによつて水密性を要求するよ
うな構造体は、ひびわれを通しての漏水や中性化
の原因となつている。コンクリートの促進剤とし
て塩化カルシウムをコンクリートに混入する場合
もあるが、コンクリート中の鉄筋を腐食させるな
どの欠点があり、一般に無筋コンクリートが使用
される。 As mentioned above, with conventional construction techniques, the temperature of the rock at the concrete pouring surface is 5℃ or higher, and even if concrete is poured and the upper part is cured at 20℃, the heat from the lower layer of the concrete transfers to the bedrock. Even if the concrete temperature is 20°C, it suddenly drops below 15°C, and the upper layer, where the curing temperature is higher, hardens quickly, and the lower layer may remain uncured, making it impossible to demold the concrete within about 7 hours of cooling. In such cases, the formwork cannot be removed from the formwork until one day has passed even after concrete is cast using ultra-early strength Portland cement.
Also, concrete using jet cement is 3
Over time, it will become stronger and the formwork can be removed, and even if someone walks on the concrete surface, there will be no footprints, but the price of cement is more than 10 times that of ordinary Portland cement. It has the disadvantage of high construction costs. Moreover, the thickness of the concrete is 30
When the temperature exceeds cm, the internal temperature reaches 40 to 50°C due to the heat generated during curing, and the difference between the outside temperature and the outside temperature becomes large, so there is also the drawback that cracking due to temperature stress occurs within a week. Such cracks due to temperature stress also have the disadvantage of being easily generated in ultra-early strength Portland cement and early-early strength Portland cement. Structures that require watertightness due to cracks are a cause of water leakage and carbonation through the cracks. Calcium chloride is sometimes mixed into concrete as a concrete accelerator, but this has drawbacks such as corroding the reinforcing bars in the concrete, so unreinforced concrete is generally used.

本発明は、上述の欠点を解決し外気温が10℃以
下で、かつ岩盤温度が５℃以下のいわゆる寒中コ
ンクリートに属するようなトンネルインバート部
のコンクリートの初期強度を高め、型枠の早期脱
型を早める施工法を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned drawbacks and increases the initial strength of concrete in the tunnel invert section, which belongs to so-called cold concrete where the outside temperature is 10℃ or less and the rock temperature is 5℃ or less, and enables early demolding of the formwork. This provides a construction method that speeds up the process.

以下、本発明の図面に基づいて説明する。第１
図は、トンネル断面図である。図において、低温
の岩盤１のインバート部２に急激な硬化熱を発生
するジエツトセメントを用いたコンクリート４の
層を薄く打設し、次に普通ポルトランドセメント
を用いたコンクリート３を所定の層に打設し、さ
らに再び硬化熱を発生するジエツトセメントを用
いたコンクリート４の層を薄くサンドイツチ状に
打設して、中間のコンクリート３の上下面を養生
する。本発明によれば初期材令において、圧縮強
度は数日数まで指数関数的に増加し、その後ゆつ
くりと大きくなる。初期強度の増加に影響を与え
る要因としては、セメントの種類、水セメント
比、混和材料、養生条件があげられるが、型枠の
早期脱型（材令８時間以内）強度として必要な圧
縮強度10Kg／cm²以上とするための要因はセメント
の種類及び養生条件が最も大きなウエイトを占め
る。ジエツトセメントを用いたコンクリート４
は、第２図に示すように、材令３時間でコンクリ
ート温度は20℃以上まで昇温する。これはセメン
ト自体の水和反応であるので、岩盤１の温度が５
℃以下であつても影響をうけない。この上層面に
普通ポルトランドセメント３を打設すると、下部
からの硬化熱によつて20℃以上の養生温度がとら
れることになる。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. 1st
The figure is a cross-sectional view of the tunnel. In the figure, a thin layer of concrete 4 made of jet cement, which generates rapid hardening heat, is poured into the invert part 2 of low-temperature rock 1, and then concrete 3 made of ordinary Portland cement is poured in a predetermined layer. Then, a thin layer of concrete 4 using jet cement that generates curing heat is poured in a sanderch-like manner, and the upper and lower surfaces of the intermediate concrete 3 are cured. According to the present invention, at the initial age of the material, the compressive strength increases exponentially for several days, and then slowly increases. Factors that influence the increase in initial strength include the type of cement, water-cement ratio, admixture materials, and curing conditions, but the compressive strength of 10 kg is required for early demolding (within 8 hours of age) of the formwork. /cm ² or more, the type of cement and curing conditions are the most important factors. Concrete using jet cement 4
As shown in Figure 2, the concrete temperature rises to over 20℃ in 3 hours. This is a hydration reaction of the cement itself, so the temperature of rock 1 is 5
It is not affected even if the temperature is below ℃. When ordinary Portland cement 3 is placed on this upper layer surface, a curing temperature of 20° C. or more will be maintained due to the curing heat from the lower part.

さらに、この上層面に硬化熱を与えるようなジ
エツトセメントを用いたコンクリート４を打設養
生すれば、中間のポルトランドセメントを用いた
コンクリート３は常時20℃以上の養生が可能とな
る。このように普通ポルトランドセメントを用い
たコンクリート３を硬化熱を発するコンクリート
４でサンドイツチ状に打設すれば、中間部コンク
リート３は20℃以上で養生することになるので普
通ポルトランドセメントは早期に水和反応を呈す
るので、材令７時間程度で脱型可能な圧縮強度で
ある10Kg／cm²以上が得られる。このような強度に
なると、コンクリート上面を人が歩いても凹むこ
ともなく、次の作業が可能となり、早期にコンク
リートを供用することができる。 Furthermore, if concrete 4 is cast and cured using jet cement that imparts curing heat to the upper surface, concrete 3 using intermediate Portland cement can be cured at a temperature of 20° C. or higher at all times. In this way, if the concrete 3 using ordinary Portland cement is poured in a sandwich-like manner with the concrete 4 that emits hardening heat, the intermediate concrete 3 will be cured at 20℃ or higher, so the ordinary Portland cement will be hydrated quickly. Since the material exhibits a reaction, a compressive strength of 10 Kg/cm ² or more, which is a demoldable material, can be obtained in about 7 hours. Once the concrete has such strength, it will not dent even if someone walks on the top of the concrete, making it possible to carry out the next work, and allowing the concrete to be put into service sooner.

次に、本発明の実施例を示す。 Next, examples of the present invention will be shown.

実施例 １ (1) 材料 セメント：普通ポルトランドセメント（小野田
社製） 砂・砂利：鬼怒川産 減水剤：促進型AE減水剤、ポゾリスNo.10L（日
曹マスタービルダーズ社製） (2) 配合 単位セメント量：310℃／m³ 水セメント比：Ｗ／Ｃ＝50％ 細骨材率：40％ 目標スランプ：８±２cm 上記配合にて、φ10×高さ20cmの供試体を作
り、恒温恒湿槽に入れ、温度を10℃と20℃にした
場合の材令と圧縮強度の関係を第３図イ，ロに示
す。養生温度10℃の場合は、材令７時間で圧縮強
度が0.3Kg／cm²しか示さないのに比べて、養生温
度を20℃にすると材令４時間で圧縮強度が７Kg／
cm²、材令７時間で圧縮強度が15Kg／cm²示し、材令
７時間で人間がこの供試体の上に乗つてもコンク
リート面は凹むことはなかつた。Example 1 (1) Materials cement: Ordinary Portland cement (manufactured by Onoda Corporation) Sand/gravel: produced in Kinugawa Water reducing agent: Accelerated AE water reducing agent, Pozolith No. 10L (manufactured by Nisso Master Builders Corporation) (2) Mixing unit cement Amount: 310℃/m ^3Water -cement ratio: W/C = 50% Fine aggregate ratio: 40% Target slump: 8 ± 2cm With the above composition, a specimen of φ10 x height 20cm was made and placed in a constant temperature and humidity chamber. Figure 3 A and B show the relationship between the age of the material and the compressive strength when the temperature was set to 10°C and 20°C. When the curing temperature is 10℃, the compressive strength is only 0.3Kg/ ^cm2 after 7 hours of age, but when the curing temperature is 20℃, the compressive strength is 7Kg/cm2 after 4 hours of age.
cm ² , the compressive strength was 15 Kg/cm ² after 7 hours of age, and the concrete surface did not dent even when a person stepped on the specimen after 7 hours of age.

実施例 ２ 第１図に示したジエツトセメントを用いたコン
クリート４の低温の岩盤１（例えば５℃以下）の
インバート部２上に５cm程度の層で薄く打設し、
次いで実施例１で製作したコンクリート３を25cm
の層で打設し、さらに第１図に示したジエツトセ
メントを用いたコンクリート４を５cm程度の層で
打設した。トンネル抗内温度は10℃を示し、材令
７時間で脱型し、インバートコンクリート上面に
枕木を置き、レールを布設して10tonバツテリー
ロコを載荷してもコンクリート表面はへこまなか
つた。また、１ケ月後のコンクリートの表面にひ
びわれの発生もみられなかつた。Example 2 Concrete 4 using jet cement shown in Fig. 1 is poured in a thin layer of about 5 cm on the inverted part 2 of low-temperature rock 1 (for example, below 5°C).
Next, the concrete 3 produced in Example 1 was 25cm thick.
Concrete 4 using jet cement as shown in Fig. 1 was poured in a layer of about 5 cm. The temperature inside the tunnel was 10℃, and the concrete surface did not dent even after demolding after 7 hours, placing sleepers on top of the inverted concrete, laying rails, and loading a 10-ton battery loco. Furthermore, no cracks were observed on the concrete surface after one month.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本発明のトンネル断面図、第２図
は、ジエツトセメントを用いたコンクリートの
ψ10×20cm供試体の中心温度と時間の関係図、第
３図イ及びロは、それぞれ養生温度を10℃及び20
℃とした場合の普通ポルトランドセメントを用い
たコンクリートの材令と圧縮強度の関係図であ
る。 １：掘削岩盤、２：インバート部、３：普通ポ
ルトランドセメントを用いたコンクリート、４：
ジエツトセメントを用いたコンクリート。 Figure 1 is a sectional view of the tunnel of the present invention, Figure 2 is a diagram of the relationship between the center temperature and time of a ψ10 x 20 cm concrete specimen using jet cement, and Figure 3 A and B are curing temperatures, respectively. 10℃ and 20℃
3 is a diagram showing the relationship between age and compressive strength of concrete using ordinary Portland cement when the temperature is ℃. 1: Excavation bedrock, 2: Invert section, 3: Concrete using ordinary Portland cement, 4:
Concrete using jet cement.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 低温の岩盤のインバート部に急激な硬化熱を
発生するセメントを用いたコンクリート層を薄く
打設し、次に所定の層に普通ポルトランドセメン
トを用いたコンクリートを打設し、再び硬化熱を
発生するセメントを用いたコンクリート層を薄く
打設してサンドイツチ状とし、硬化熱を発生する
コンクリートにより中間層のコンクリート層を養
生して初期強度を高めることを特徴とするトンネ
ルインバートのコンクリート施工法。1. A thin layer of concrete using cement that generates rapid hardening heat is placed in the inverted part of the low-temperature rock, then concrete using ordinary Portland cement is placed in the designated layer, which again generates hardening heat. A tunnel invert concrete construction method that is characterized by casting a thin concrete layer using cement to create a sanderch-like shape, and curing the intermediate concrete layer with concrete that generates hardening heat to increase its initial strength.