コンクリートの管理方法およびコンクリートの管理装置
【課題】 コンクリートの製造から使用されるまでの各部位に置けるコンクリートの性状を確実に把握ができるとともに、打設されたコンクリートの素性を把握可能であるコンクリートの管理方法等を提供する。
【解決手段】 コンクリート情報を取得したコンクリート管理端末２５の制御部は、コンクリートの種類に応じたコンクリート使用可能時間を、記憶部に保存されているデータベースより取得する。さらに、コンクリート製造時刻とコンクリート使用可能時間とから、ロット毎にコンクリートの仕様可能時刻を算出して記憶部に記憶する。また、コンクリートのポンプによる輸送量（設定量）を記憶部から取得し、輸送されるコンクリート量と輸送されるコンクリート情報とを記憶部に記憶する。また、コンクリート管理端末２５は、各部におけるコンクリートの残量を算出し、表示装置に各種情報を表示する。
【解決手段】 コンクリート情報を取得したコンクリート管理端末２５の制御部は、コンクリートの種類に応じたコンクリート使用可能時間を、記憶部に保存されているデータベースより取得する。さらに、コンクリート製造時刻とコンクリート使用可能時間とから、ロット毎にコンクリートの仕様可能時刻を算出して記憶部に記憶する。また、コンクリートのポンプによる輸送量（設定量）を記憶部から取得し、輸送されるコンクリート量と輸送されるコンクリート情報とを記憶部に記憶する。また、コンクリート管理端末２５は、各部におけるコンクリートの残量を算出し、表示装置に各種情報を表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ちライニング工法によってトンネルを施工する際に用いられるコンクリートの管理方法およびコンクリートの管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の場所打ちライニング工法におけるコンクリートは、製造されてから圧送されて打設が行われるまでの間は、締め固めをせず充填可能なフレッシュ性能を有しているが、製造から所定時間を経過すると硬化が始まり、ポンプへの負荷が増大し、さらには圧送が困難となる。したがって、硬化が始まったコンクリートは廃棄する必要がある。また、不慮のトラブルが発生した場合にも、トラブルに対応する間に配管等の内部でコンクリートが硬化してしまうことがあり、さらにこの硬化コンクリートを除去する工数を要する場合がある。
【０００３】
一方、適切に打設が行われた場合においても、打設されたコンクリートが硬化し、所定の強度を発現してトンネル支保工として機能するためには、一定の養生期間が必要となる。しかし、養生不足で内型枠を解体してしまうと、トンネル崩壊の恐れがある。また、必要以上に養生期間を取ってしまうと、他の作業が待機状態となり、過剰な施工時間を要することとなる。したがって、適切なタイミングで内型枠を解体する必要がある。
【０００４】
このような、コンクリートの流動性保持時間や脱型時期を適切に把握する方法として、例えば、コンクリートの温度を、時間を追って測定し、温度の経時変化によってコンクリートの流動性保持時間を推定し、さらに脱型時期を推定するライニング方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４０９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１記載のライニング方法は、コンクリートの製造部から打設位置までの各部において温度を測定する必要があり、また、打設されたコンクリートの温度も管理する必要があることから、温度管理が極めて複雑となり、また、実際に打設されたコンクリートの温度や配管内、ポンプ内のコンクリートの温度をすべて正確に測定することも困難である。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、コンクリートの製造から使用されるまでの各部位に置けるコンクリートの性状を確実に把握ができるとともに、打設されたコンクリートの素性を把握可能であるコンクリートの管理方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、コンクリートを製造し、前記コンクリートを運搬車両により運搬して荷下し、第１のポンプおよび第１の配管を介してレミキサに投入し、前記レミキサ内のコンクリートを第２のポンプおよび第２の配管を介してトンネル内面に打設する場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理方法であって、コンクリートの製造時にコンクリート情報を取得する工程（ａ）と、前記工程（ａ）で取得されたコンクリート情報およびコンクリートの使用量に基づき、前記運搬車両、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の各部におけるそれぞれのコンクリート残量を算出する工程（ｂ）と、前記コンクリート情報および各部におけるコンクリート残量を表示装置に表示させる工程（ｃ）と、を具備することを特徴とする各部におけるコンクリートの状況を管理可能であることを特徴とするコンクリートの管理方法である。
【０００９】
前記コンクリート情報は、コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を含み、前記工程（ｂ）の後、前記コンクリート製造時刻情報および前記コンクリート種類情報からコンクリート使用可能時刻を算出する工程（ｄ）と、前記コンクリート使用可能時刻からコンクリート使用残時間を算出する工程（ｅ）と、を更に具備し、前記工程（ｃ）は、各部ごとに前記コンクリート使用残時間を前記表示装置に更に表示させてもよい。
【００１０】
掘削工程で生じたトラブルに対し、トラブル対応予定時間と、各部における前記コンクリート使用残時間とを比較し、前記トラブル対応予定時間に対して前記コンクリート使用残時間が短い場合に、対応する量のコンクリートを対応部位より排出し、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の中のそれぞれのコンクリートの前記コンクリート使用残時間が前記トラブル対応予定時間よりも長くなるようにすることが望ましい。
【００１１】
前記工程（ｅ）の後、掘削情報に応じて、コンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間とからコンクリートの過不足量を予測する工程（ｆ）を更に具備し、前記工程（ｃ）は、コンクリートの過不足予測量を前記表示装置にさらに表示させる工程であり、コンクリートの過不足量予測に応じてコンクリートの製造工程を管理してもよい。
【００１２】
前記コンクリート情報に基づき、トンネル内面に打設されたコンクリートの必要養生時間を算出する工程（ｇ）をさらに有し、内型枠の解体可否を判断することが望ましい。
【００１３】
コンクリート打設時に、打設部位と使用されたコンクリートのコンクリート情報とを記憶し、コンクリート打設後に、打設部位ごとのコンクリート情報を確認可能としてもよい。
【００１４】
第１の発明によれば、コンクリート製造から打設までにおいて各部位で保持されるコンクリートの残量及び情報が表示装置により表示されるため、各部におけるコンクリートの情報を視認することができる。
【００１５】
特に、コンクリート情報（コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報など）から、コンクリート使用可能残時間（すなわち、コンクリートが硬化して使用できなくなるまでの時間）を算出し、各部におけるコンクリートのコンクリート使用可能残時間（以下、単に使用残時間とする）を表示させれば、配管内等でコンクリートが硬化したりすることがない。
【００１６】
特に、トラブルが生じた場合には、トラブルの対応時間よりも短いコンクリート使用残時間のコンクリートを予め廃棄（配管等から排出）することで、トラブル対応中に、コンクリートが配管等内部で硬化することがない。したがって、トラブル対応後、硬化コンクリートを除去する必要がない。
【００１７】
また、掘削情報（掘進速度、排土量、これらの変化量、および掘削予定工程など）から、将来のコンクリート使用予定量を算出し、これと各部のコンクリート使用残時間とから各時刻における実際に使用可能なコンクリート量を算出し、使用予定量と使用可能量とから、各時刻におけるコンクリートの過不足量を表示させることで、コンクリートの過不足量を視認することができ、コンクリートを過剰に製造して廃棄したり、コンクリートが不足してコンクリートの製造待ちなどが生じることがない。
【００１８】
また、打設されたコンクリートの情報から、必要な養生時間（硬化して強度が発現する時間）が、打設部位ごと（例えば内型枠ごと）に算出されれば、内型枠の解体可否を容易に管理でき、適切なタイミングで内型枠を解体することができる。
【００１９】
また、施工後において、コンクリートの打設部位ごとに打設されたコンクリート情報が記憶されていれば、内型枠を撤去後であっても、各部のコンクリート情報を確認することができ、トラブル等が生じた際の原因究明等も容易に行うことができる。
【００２０】
第２の発明は、場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理装置であって、コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を取得可能なコンクリート情報取得手段と、前記コンクリート種類情報ごとのコンクリート使用可能時間をデータベースより取得し、前記コンクリート使用可能時間および前記コンクリート製造時刻情報からコンクリート使用可能時刻を算出する使用可能時刻算出手段と、時間毎のコンクリート使用量を取得し、コンクリートの取り扱い部位ごとのコンクリート残量を算出するとともに、各部におけるコンクリート使用残時間を算出する使用残時間算出手段と、各部位におけるコンクリート残量およびコンクリート使用残時間を表示する表示手段と、を具備することを特徴とするコンクリートの管理装置である。
【００２１】
掘進情報から、将来のコンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間からコンクリートの過不足量を算出する過不足量算出手段を更に具備し、前記表示手段は、各時刻におけるコンクリート過不足量を表示可能であってもよい。
【００２２】
第２の発明によれば、コンクリート情報を入力し、コンクリートの使用量情報を取得することで、各部のコンクリートの状態を表示装置で視認することができる。したがって、各部のコンクリートの状態を確実に知ることができる。
【００２３】
また、コンクリートの過不足量を表示可能であるため、コンクリートの製造管理が容易である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コンクリートの製造から使用されるまでの各部位に置けるコンクリートの性状を確実に把握ができるとともに、打設されたコンクリートの素性を把握可能であるコンクリートの管理方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）はトンネル施工現場１の概要を示す図、（ｂ）はコンクリートの流れを示すフロー図。
【図２】コンクリート管理端末を示す図。
【図３】コンクリートの管理工程を示すフロー図。
【図４】表示画面２９を示す図。
【図５】工程表示部３１を示す図。
【図６】コンクリート使用予定量表示部を示す図。
【図７】コンクリート保持状態表示部を示す図。
【図８】トラブル時の対応工程を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態にかかるコンクリートの管理方法等について説明する。図１（ａ）は、トンネル施工現場１の概要を示す図であり、図１（ｂ）は、コンクリートの流れを示すフロー図である。
【００２７】
トンネルは、シールド機１５によって掘削される。シールド機１５は、図示を省略した内型枠から反力を得て推進し（図中矢印Ａ方向）、シールド機１５の後方に順次内型枠が組み立てられる。内型枠と地山との隙間（トンネル内面）にはコンクリートが打設される。コンクリートが固化し、十分な強度を発現し、内型枠とコンクリートとの摩擦によって、シールド機１５の推進力が得られる状態において、後方より順次内型枠が解体される。以上のように、トンネルが場所打ちライニング工法によって施工される。
【００２８】
打設されるコンクリートは、コンクリート製造部３により製造される（ステップ１０１）。コンクリート製造部で製造されたコンクリートは、運搬車両３ａに移送される（ステップ１０２）。コンクリートは、運搬車両３ｂによって坑内の荷下し部５までを運搬される（ステップ１０３）。荷下し部５までコンクリートを運搬した運搬車両３ｃは、坑内の荷下し部５にてコンクリートを荷降ろす（ステップ１０４）。
【００２９】
荷下されたコンクリートは、第１のポンプであるポンプ５によって、第１の配管である配管７を介してレミキサ９に輸送される（ステップ１０５）。掘削部１７近傍に配置されたレミキサ９内のコンクリートは、第２のポンプである複数のポンプ１１によって、第２の配管である配管１３を介して、シールド機１５後方のそれぞれの部位に輸送される（ステップ１０６）。輸送されたコンクリートは、内型枠の外方（トンネル内面）に打設される。以上の各工程を順次同時進行で行いながら、トンネルの施工が行われる。
【００３０】
次に、コンクリートの管理について説明する。図２は、コンクリート管理端末２５等を示す図である。コンクリート管理端末２５は、各種の情報処理を行い、コンクリートの状態等を表示可能である。
【００３１】
なお、コンクリート管理端末２５としては、例えば通常のコンピュータが使用でき、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、記憶部等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バスを介して接続された各部を駆動制御する制御部と、制御部が実行するプログラムや各種情報、データ等が格納される記憶部と、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク間等の通信を媒介する通信インタフェースである通信制御部と、データの入力を行うキーボード等の入力装置を有する入力部と、液晶パネル等の表示部と、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートである周辺機器Ｉ／Ｆ部等がバスを介して接続される。
【００３２】
コンクリート管理端末２５は、ネットワーク２７を介して製造管理端末１９、入荷管理端末２１、掘削管理端末２３等と接続されている。製造管理端末１９は、コンクリート製造部３に設置されており、主に、コンクリート製造時のコンクリート情報等を入力可能である。コンクリート情報とは、例えば、コンクリートの製造ロットＮｏ．や、コンクリートの種類、コンクリートの製造量、コンクリートの製造時刻などである。入力されたコンクリート情報はコンクリート管理端末２５に送信されて記憶部に記憶される。
【００３３】
入荷管理端末２１は、荷下し部５に設置されており、主に、荷下されたコンクリートの情報等を入力可能である。たとえば、運搬車両ごとに付された車両番号やコンクリートのロットＮｏ．等を入力可能である。入力された情報はコンクリート管理端末２５に送信され、入力された情報に対応したコンクリート情報を呼び出し、当該コンクリートが荷下されたことを確認する。なお、荷下されるコンクリート情報を荷下し者が直接入荷管理端末に入力してもよい。
【００３４】
掘削管理端末２３は、掘削部１７に設置されており、主に、掘削情報等を取得・入力可能である。たとえば、シールド機の掘進速度や、掘進推力、切羽土圧などのシールド機関連情報や、妻型枠位置・圧力、コンクリートの供給量、打設量、打設圧力などのコンクリート関連情報や、掘進工程、内型枠組み立て等の各工程状況も取得・入力可能である。掘削情報は、掘削管理端末２３に入力手段によって入力されてもよく、または、ネットワークで接続されたシールド機の各機器等から直接各種情報を取得してもよい。
【００３５】
なお、製造管理端末１９、入荷管理端末２１、掘削管理端末２３は、各種情報を入力し、コンクリート管理端末２５に情報を送信可能であればよい。例えば、コンクリート管理端末と同様の構成のコンピュータであってもよく、または入力手段および通信手段のみを有するタッチパネル、押しボタン等であってもよい。
【００３６】
また、コンクリート管理端末２５は、トンネル施工現場内部に設置されてもよく、または、トンネル施工現場外の管理事務所やシールド機内部等、いずれの場所に設置されてもよい。または、複数の表示装置がコンクリート管理端末２５とネットワークで接続されており、コンクリート管理端末２５によって各表示装置等に送信された情報を、各部に設置された表示装置が表示するようにしてもよい。また、コンクリート管理端末２５からの情報を、製造管理端末１９、入荷管理端末２１、掘削管理端末２３に表示してもよい。
【００３７】
次に、コンクリートの管理装置であるコンクリート管理端末２５による情報処理について説明する。図３は、コンクリート管理の概略工程を示すフロー図である。まず、コンクリートが製造され、製造されたコンクリートが運搬車両に移送される（ステップ２０１）。この際のコンクリート情報（ロットＮｏ．やコンクリート種類、製造時刻、製造量、運搬車両Ｎｏ．等）が製造管理端末に入力される（ステップ２０２）。入力されたコンクリート情報は、ロット毎にネットワークを介してコンクリート管理端末２５に送信され、コンクリート管理端末２５の記憶部に記憶される。すなわち、コンクリート管理端末２５のコンクリート情報取得手段によってコンクリート情報が取得される。なお、コンクリート情報取得手段は、製造管理端末からのネットワーク接続による情報取得のみではなく、記録媒体による取得や入力部による入力であってもよい。
【００３８】
コンクリート情報を取得したコンクリート管理端末２５の制御部は、使用可能時刻算出手段によって、コンクリートの種類に応じたコンクリート使用可能時間（製造から硬化するまでの時間）を、記憶部に保存されているデータベースより取得する（ステップ２１１）。さらに、使用可能時刻算出手段は、コンクリート製造時刻とコンクリート使用可能時間とから、ロット毎にコンクリートの使用可能時刻を算出して記憶部に記憶する（ステップ２１２）。
【００３９】
一方、コンクリートは、コンクリートが積載された運搬車両によって坑内に運搬され（ステップ２０３）、所定の荷下し部に荷下される（ステップ２０４）。この際、荷下した車両Ｎｏ．、荷下し時刻、荷下し量などの入荷情報が入荷管理端末に入力される（ステップ２０５）。入力された入荷情報は、ネットワークを介してコンクリート管理端末２５に送信され、コンクリート管理端末２５の記憶部に記憶される。なお、荷下し量は、運搬車両の重量変化等により取得してもよい。
【００４０】
入荷情報を取得したコンクリート管理端末２５の制御部は、車両ごとの荷下し量を確認し、どの順序でコンクリートが荷下されたのかの荷下し順序を記憶部に記憶する（ステップ２１３）。また、コンクリートのポンプによる輸送量（設定量）を記憶部から取得し、輸送されるコンクリートのコンクリート量とコンクリート情報とを記憶部に記憶する。また、制御部は、使用残時間算出手段によって、ロット毎のコンクリートの使用残時間を算出するとともに、コンクリートの使用量情報を後述する掘削管理端末より取得し、各部位ごとのロット毎のコンクリート量と、各部位ごとの使用残時間を随時更新していく（ステップ２１４）。
【００４１】
一方、荷下し部に荷下されたコンクリートは、ポンプによってレミキサに輸送される（ステップ２０６）。レミキサに輸送されるロット順序、コンクリート量やコンクリート情報は、コンクリート管理端末２５によって管理されている。
【００４２】
レミキサに輸送されたコンクリートは、さらにポンプによってシールド機後方に輸送される（ステップ２０７）。この際、輸送されたコンクリート量および使用されたポンプ等の情報が掘削管理端末に入力される（ステップ２０８）。なお、コンクリートの輸送量は、レミキサの重量変化や各ポンプに取り付けられた流量計等により算出される。輸送されたコンクリートはトンネル内面に打設され（ステップ２０９）、打設量として掘削管理端末に入力される（ステップ１０）。
【００４３】
コンクリート管理端末２５は、掘削管理端末からの各種情報を取得する。また、コンクリート管理端末２５の制御部は、あらかじめ設定されたレミキサ容量、各配管の容量等を記憶部より取得し、ポンプ毎にシールド機後方に輸送されたコンクリート量、コンクリート打設量等から各部におけるコンクリートの残量（ロット毎の残量）を算出し、各部ごとに残存するコンクリートのコンクリート使用可能残時間を算出し、さらに表示装置に各種情報を表示するとともにこれらの情報を記憶する（ステップ２１５）。以上により、表示手段である表示装置には、各部におけるコンクリートの状態（ロット毎のコンクリート残量および各ロット毎の使用可能残時間等）が表示され、これにより、各部のコンクリート状態を視認することができる。また、使用されたコンクリートの情報は、内型枠ごと（打設部位ごと）に記憶部に記憶され、どの部位にどのコンクリートが使用されたのかが記憶される。
【００４４】
なお、各種情報を取得したコンクリート管理端末２５は、各種の情報に基づき、トンネル施工工程の予定を作成することもでき、これに伴う時刻毎のコンクリートの使用予定量を算出することもできる。また、コンクリートの使用予定量に基づき、コンクリートの製造予定を算出することもでき、さらに、現状のコンクリート製造予定およびコンクリート使用量とから、将来のコンクリートの過不足量を算出することもできる。さらに、打設後のコンクリート情報として、コンクリート養生時間を算出し、内型枠毎に解体可能時刻を算出することもできる。このような各種の情報処理内容については、後述する。
【００４５】
次に、表示画面について説明するとともに、コンクリート管理端末の機能についてさらに説明する。図４は表示画面の一例を示す。なお、前述の通り、表示画面は、コンクリート管理端末２５に表示してもよく、またはコンクリート管理端末２５とネットワークを介して接続され、他の場所に設置された表示装置に同時に表示するようにしてもよい。
【００４６】
表示画面２９は、例えば、工程表示部３１、コンクリート使用予定量表示部３３、コンクリート情報表示部３５、コンクリート保持状態表示部３７、運搬車両情報表示部３９等からなる。なお、この他に、掘削情報や、打設位置情報、内型枠情報（内型枠Ｎｏ．や内型枠位置情報および各内型枠外方に打設されたコンクリート情報など）、コンクリート製造情報、トラブル情報などが表示可能である。
【００４７】
図５は、工程表示部３１の表示例を示す拡大図である。工程表示部３１は、トンネル施工の各工程予定と、各時刻における予定コンクリート製造量等が同一時間軸で表示される。たとえば、内型枠組立工程、内型枠解体・運搬工程、シールド掘進工程等が表示される。各工程は、シールド機の掘進状況や地盤状況などを加味して予測される。コンクリート管理端末は、得られた掘削情報等に基づき、あらかじめ設定された各工程の所要時間に基づいて各工程の予定を算出する。なお、作業者が工程の予定を入力・修正可能にしてもよい。
【００４８】
工程表示部３１には、各ロットＮｏ．ごとのコンクリートの製造予定等を表示する。コンクリートの製造予定は、前述のトンネル施工の各工程に基づき、コンクリートの使用予定量が決定され、これに基づいて製造予定が決定される。製造が予定された各ロットのコンクリートは、ロット毎に、製造予定時刻４１、運搬予定時間４３、使用可能時間４５が色分けされて表示される。コンクリート製造部では、当該表示（またはこれによる指示）に基づいて、コンクリートの製造を行う。
【００４９】
図６は、コンクリート使用予定量表示部３３の表示例を示す図である。コンクリート使用予定量表示部３３には、コンクリート管理端末によって、前述した各工程予定を考慮して、各内型枠毎に打設コンクリート予定必要量４７が算出されて表示される。これに対応するように、必要量に応じたコンクリート使用予定量４９が計算され、各部に残っているロット毎のコンクリート量が割り当てられる。
【００５０】
なお、工程の実際の進捗によって、使用コンクリートの打設前（打設中）にコンクリートが使用可能時刻を超えると判断した場合には、当該ロットのコンクリートは廃棄予定となる。また、配管の洗浄等を行う際にも当該配管内に残るロットのコンクリートが廃棄予定となる。すなわち、各時刻における使用予定量と各時刻における使用可能コンクリート量とが常に比較され、制御部の過不足量算出手段によって過不足量が算出され表示される。なお、前述のコンクリートの製造予定は、ある程度の余裕を考慮しつつ、使用可能時刻の超過による廃棄予定コンクリート量ができるだけ少なくなるように常に更新設定される。
【００５１】
図７は、コンクリート保持状態表示部３７の表示例を示す図である。コンクリート保持状態表示部３７は、荷下し部から打設部までの概略図が表示されており、例えば、荷下し部に設置されたポンプ５とポンプ５からレミキサ９まで接続される配管７と、レミキサ９と、レミキサ９から複数のポンプ１１によってそれぞれのポンプと打設部までを接続する配管１３ａ、１３ｂ、・・・、１３ｊ等が表示される。なお、ポンプ１３ａ・・の個数は、表示例に限られない。
【００５２】
コンクリート保持状態表示部３７では、例えばコンクリートのロット毎に色分けされる（なお、コンクリートのロット毎の色分けは、他の表示部におけるロット毎の表示色と統一することが望ましい）。また、図示を省略するが、各部におけるコンクリートの残量が表示される。たとえば、レミキサ９内のコンクリート残量や、各配管内、ポンプ内のコンクリート残量が表示される。なお、各部におけるロット毎のコンクリート残量は、単純に後ろから送られたロットのコンクリートと直前に送られたロットのコンクリートとが混ざりあわないと仮定して、常に先入れされたコンクリートが先に押し出されていくとして算出される。
【００５３】
図７の例では、ロットが異なるコンクリートＡ〜Ｄが各部に残存している例を示す。例えば、コンクリートＡは、現在荷降ろしを終えた直後であり、ポンプ５によって配管７内に送られ始めた状態である。また、コンクリートＢはコンクリートＡにより押し出されるようにレミキサ９内に送られ、配管７およびレミキサ内９内にまだ未使用で残っている状態である。また、コンクリートＣはレミキサ９内にわずかに残っているが、配管１３ａ〜１３ｅ内に残存しており、対応するポンプ１１によって使用（打設）中である。また、コンクリートＤは、そのほとんどが既に使用されているが、一部が配管１３ｇ、１３ｈ内に残っている状態である。
【００５４】
各ロット毎のコンクリート情報の詳細は、コンクリート情報表示部３５（図４）に表示される。コンクリート情報表示部では、ロット毎のコンクリート種類、製造時刻、使用可能時間、使用可能時刻等が表示されている。また、コンクリート使用可能残時間が逐一更新され、ロット毎にあとどれくらいの時間、使用が可能であるかを視認することができる。なお、コンクリート保持状態表示部３７においては、ロット毎に色分けをして表示したが、例えば、使用可能残時間毎に色分けをしてもよい。
【００５５】
また、運搬車両情報表示部３９（図４）には、運搬車両ごとに積載されたコンクリート情報が表示されており、すでに製造済みのコンクリートが輸送中であることが分かる。
【００５６】
また、どの内型枠（トンネル施工部位）にどのコンクリートが使用されたかがコンクリート管理端末に記憶される。したがって、内型枠毎に、ロット毎に異なる必要養生時間を算出し、管理することもできる。このような、解体予定時刻を内型枠毎に表示させてもよい。また、トンネルの各部において、どのロットのコンクリートが使用されたのかが記憶されているため、事後的に、コンクリートの使用履歴を調査することもできる。なお、必要養生時間は、コンクリートが硬化して所定の強度が発現されるまでの時間であり、あらかじめコンクリート種類ごとに設定された強度発現時間を記憶部から呼び出して算出すれば良い。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態にかかるコンクリートの管理方法によれば、表示画面２９によって、コンクリートの製造状況、各部ごとの残量と各部ごとに残存するコンクリート情報等が視認でき、さらに、掘削工程やこれに伴うコンクリート使用必要量とこれに対するコンクリート使用可能量などを一目で視認することができる。
【００５８】
したがって、現状または将来のコンクリートの過不足情報や、コンクリートの使用可能残時間の管理によって、配管内での硬化や、必要以上に多くのコンクリートを製造することによる大量のコンクリートの廃棄などを防止することができる。
【００５９】
また、打設された内型枠毎に打設されたコンクリートの必要養生時間を算出して表示することで、内型枠の解体可否を確認することができる。
【００６０】
次に、トラブルが生じた際の対応方法について説明する。図８は、トラブル時の対応工程を示すフロー図である。掘削工程等において何らかのトラブルが発生すると（ステップ３０１）、例えば掘削管理端末にトラブル内容に基づいて、対応予定時間が入力される（ステップ３０２）。なお、トラブル内容を自動で検知し、トラブル種類に応じたトラブル対応予定標準時間を設定しておき、コンクリート管理端末に送信するようにしてもよい。
【００６１】
トラブル対応予定時間を取得したコンクリート管理端末は、配管やレミキサ内に残存するコンクリートの使用残時間をロットごとに比較する（ステップ３０３）。配管等内部に残るコンクリートの使用残時間が対応時間よりも全て長い場合には、トラブル対応後にもコンクリートを使用することが可能であるため、そのままトラブルの対応をして復旧する（ステップ３０６）。一方、一部にトラブル対応時間よりも短い使用残時間のロットのコンクリートがあれば、トラブル対応とともに、当該部位より対象のコンクリートを排出する（ステップ３０５）。
【００６２】
以上により、トラブル対応中や対応後におけるコンクリートの配管内での硬化に伴う硬化コンクリートの除去作業等が不要となる。なお、トラブル情報を取得したコンクリート管理端末は、前述した予定工程を見直すとともに、コンクリート使用予定量および使用可能量等を算出しなおし、過不足量を再計算し、工程表示部３１およびコンクリート使用予定量表示部３３等の表示内容を変更する。
【００６３】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６４】
１………トンネル施工現場
３………コンクリート製造部
３ａ、３ｂ、３ｃ………運搬車両
５………荷下し部
７………配管
９………レミキサ
１１………ポンプ
１３………配管
１５………シールド機
１７………掘削部
１９………製造管理端末
２１………入荷管理端末
２３………掘削管理端末
２５………コンクリート管理端末
２７………ネットワーク
２９………表示画面
３１………工程表示部
３３………コンクリート使用予定量表示部
３５………コンクリート情報表示部
３７………コンクリート保持状態表示部
３９………運搬車両表示部
４１………製造予定時刻
４３………運搬予定時間
４５………使用可能時間
４７………コンクリート予定必要量
４９………コンクリート使用予定量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ちライニング工法によってトンネルを施工する際に用いられるコンクリートの管理方法およびコンクリートの管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の場所打ちライニング工法におけるコンクリートは、製造されてから圧送されて打設が行われるまでの間は、締め固めをせず充填可能なフレッシュ性能を有しているが、製造から所定時間を経過すると硬化が始まり、ポンプへの負荷が増大し、さらには圧送が困難となる。したがって、硬化が始まったコンクリートは廃棄する必要がある。また、不慮のトラブルが発生した場合にも、トラブルに対応する間に配管等の内部でコンクリートが硬化してしまうことがあり、さらにこの硬化コンクリートを除去する工数を要する場合がある。
【０００３】
一方、適切に打設が行われた場合においても、打設されたコンクリートが硬化し、所定の強度を発現してトンネル支保工として機能するためには、一定の養生期間が必要となる。しかし、養生不足で内型枠を解体してしまうと、トンネル崩壊の恐れがある。また、必要以上に養生期間を取ってしまうと、他の作業が待機状態となり、過剰な施工時間を要することとなる。したがって、適切なタイミングで内型枠を解体する必要がある。
【０００４】
このような、コンクリートの流動性保持時間や脱型時期を適切に把握する方法として、例えば、コンクリートの温度を、時間を追って測定し、温度の経時変化によってコンクリートの流動性保持時間を推定し、さらに脱型時期を推定するライニング方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４０９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１記載のライニング方法は、コンクリートの製造部から打設位置までの各部において温度を測定する必要があり、また、打設されたコンクリートの温度も管理する必要があることから、温度管理が極めて複雑となり、また、実際に打設されたコンクリートの温度や配管内、ポンプ内のコンクリートの温度をすべて正確に測定することも困難である。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、コンクリートの製造から使用されるまでの各部位に置けるコンクリートの性状を確実に把握ができるとともに、打設されたコンクリートの素性を把握可能であるコンクリートの管理方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、コンクリートを製造し、前記コンクリートを運搬車両により運搬して荷下し、第１のポンプおよび第１の配管を介してレミキサに投入し、前記レミキサ内のコンクリートを第２のポンプおよび第２の配管を介してトンネル内面に打設する場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理方法であって、コンクリートの製造時にコンクリート情報を取得する工程（ａ）と、前記工程（ａ）で取得されたコンクリート情報およびコンクリートの使用量に基づき、前記運搬車両、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の各部におけるそれぞれのコンクリート残量を算出する工程（ｂ）と、前記コンクリート情報および各部におけるコンクリート残量を表示装置に表示させる工程（ｃ）と、を具備することを特徴とする各部におけるコンクリートの状況を管理可能であることを特徴とするコンクリートの管理方法である。
【０００９】
前記コンクリート情報は、コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を含み、前記工程（ｂ）の後、前記コンクリート製造時刻情報および前記コンクリート種類情報からコンクリート使用可能時刻を算出する工程（ｄ）と、前記コンクリート使用可能時刻からコンクリート使用残時間を算出する工程（ｅ）と、を更に具備し、前記工程（ｃ）は、各部ごとに前記コンクリート使用残時間を前記表示装置に更に表示させてもよい。
【００１０】
掘削工程で生じたトラブルに対し、トラブル対応予定時間と、各部における前記コンクリート使用残時間とを比較し、前記トラブル対応予定時間に対して前記コンクリート使用残時間が短い場合に、対応する量のコンクリートを対応部位より排出し、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の中のそれぞれのコンクリートの前記コンクリート使用残時間が前記トラブル対応予定時間よりも長くなるようにすることが望ましい。
【００１１】
前記工程（ｅ）の後、掘削情報に応じて、コンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間とからコンクリートの過不足量を予測する工程（ｆ）を更に具備し、前記工程（ｃ）は、コンクリートの過不足予測量を前記表示装置にさらに表示させる工程であり、コンクリートの過不足量予測に応じてコンクリートの製造工程を管理してもよい。
【００１２】
前記コンクリート情報に基づき、トンネル内面に打設されたコンクリートの必要養生時間を算出する工程（ｇ）をさらに有し、内型枠の解体可否を判断することが望ましい。
【００１３】
コンクリート打設時に、打設部位と使用されたコンクリートのコンクリート情報とを記憶し、コンクリート打設後に、打設部位ごとのコンクリート情報を確認可能としてもよい。
【００１４】
第１の発明によれば、コンクリート製造から打設までにおいて各部位で保持されるコンクリートの残量及び情報が表示装置により表示されるため、各部におけるコンクリートの情報を視認することができる。
【００１５】
特に、コンクリート情報（コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報など）から、コンクリート使用可能残時間（すなわち、コンクリートが硬化して使用できなくなるまでの時間）を算出し、各部におけるコンクリートのコンクリート使用可能残時間（以下、単に使用残時間とする）を表示させれば、配管内等でコンクリートが硬化したりすることがない。
【００１６】
特に、トラブルが生じた場合には、トラブルの対応時間よりも短いコンクリート使用残時間のコンクリートを予め廃棄（配管等から排出）することで、トラブル対応中に、コンクリートが配管等内部で硬化することがない。したがって、トラブル対応後、硬化コンクリートを除去する必要がない。
【００１７】
また、掘削情報（掘進速度、排土量、これらの変化量、および掘削予定工程など）から、将来のコンクリート使用予定量を算出し、これと各部のコンクリート使用残時間とから各時刻における実際に使用可能なコンクリート量を算出し、使用予定量と使用可能量とから、各時刻におけるコンクリートの過不足量を表示させることで、コンクリートの過不足量を視認することができ、コンクリートを過剰に製造して廃棄したり、コンクリートが不足してコンクリートの製造待ちなどが生じることがない。
【００１８】
また、打設されたコンクリートの情報から、必要な養生時間（硬化して強度が発現する時間）が、打設部位ごと（例えば内型枠ごと）に算出されれば、内型枠の解体可否を容易に管理でき、適切なタイミングで内型枠を解体することができる。
【００１９】
また、施工後において、コンクリートの打設部位ごとに打設されたコンクリート情報が記憶されていれば、内型枠を撤去後であっても、各部のコンクリート情報を確認することができ、トラブル等が生じた際の原因究明等も容易に行うことができる。
【００２０】
第２の発明は、場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理装置であって、コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を取得可能なコンクリート情報取得手段と、前記コンクリート種類情報ごとのコンクリート使用可能時間をデータベースより取得し、前記コンクリート使用可能時間および前記コンクリート製造時刻情報からコンクリート使用可能時刻を算出する使用可能時刻算出手段と、時間毎のコンクリート使用量を取得し、コンクリートの取り扱い部位ごとのコンクリート残量を算出するとともに、各部におけるコンクリート使用残時間を算出する使用残時間算出手段と、各部位におけるコンクリート残量およびコンクリート使用残時間を表示する表示手段と、を具備することを特徴とするコンクリートの管理装置である。
【００２１】
掘進情報から、将来のコンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間からコンクリートの過不足量を算出する過不足量算出手段を更に具備し、前記表示手段は、各時刻におけるコンクリート過不足量を表示可能であってもよい。
【００２２】
第２の発明によれば、コンクリート情報を入力し、コンクリートの使用量情報を取得することで、各部のコンクリートの状態を表示装置で視認することができる。したがって、各部のコンクリートの状態を確実に知ることができる。
【００２３】
また、コンクリートの過不足量を表示可能であるため、コンクリートの製造管理が容易である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コンクリートの製造から使用されるまでの各部位に置けるコンクリートの性状を確実に把握ができるとともに、打設されたコンクリートの素性を把握可能であるコンクリートの管理方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）はトンネル施工現場１の概要を示す図、（ｂ）はコンクリートの流れを示すフロー図。
【図２】コンクリート管理端末を示す図。
【図３】コンクリートの管理工程を示すフロー図。
【図４】表示画面２９を示す図。
【図５】工程表示部３１を示す図。
【図６】コンクリート使用予定量表示部を示す図。
【図７】コンクリート保持状態表示部を示す図。
【図８】トラブル時の対応工程を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態にかかるコンクリートの管理方法等について説明する。図１（ａ）は、トンネル施工現場１の概要を示す図であり、図１（ｂ）は、コンクリートの流れを示すフロー図である。
【００２７】
トンネルは、シールド機１５によって掘削される。シールド機１５は、図示を省略した内型枠から反力を得て推進し（図中矢印Ａ方向）、シールド機１５の後方に順次内型枠が組み立てられる。内型枠と地山との隙間（トンネル内面）にはコンクリートが打設される。コンクリートが固化し、十分な強度を発現し、内型枠とコンクリートとの摩擦によって、シールド機１５の推進力が得られる状態において、後方より順次内型枠が解体される。以上のように、トンネルが場所打ちライニング工法によって施工される。
【００２８】
打設されるコンクリートは、コンクリート製造部３により製造される（ステップ１０１）。コンクリート製造部で製造されたコンクリートは、運搬車両３ａに移送される（ステップ１０２）。コンクリートは、運搬車両３ｂによって坑内の荷下し部５までを運搬される（ステップ１０３）。荷下し部５までコンクリートを運搬した運搬車両３ｃは、坑内の荷下し部５にてコンクリートを荷降ろす（ステップ１０４）。
【００２９】
荷下されたコンクリートは、第１のポンプであるポンプ５によって、第１の配管である配管７を介してレミキサ９に輸送される（ステップ１０５）。掘削部１７近傍に配置されたレミキサ９内のコンクリートは、第２のポンプである複数のポンプ１１によって、第２の配管である配管１３を介して、シールド機１５後方のそれぞれの部位に輸送される（ステップ１０６）。輸送されたコンクリートは、内型枠の外方（トンネル内面）に打設される。以上の各工程を順次同時進行で行いながら、トンネルの施工が行われる。
【００３０】
次に、コンクリートの管理について説明する。図２は、コンクリート管理端末２５等を示す図である。コンクリート管理端末２５は、各種の情報処理を行い、コンクリートの状態等を表示可能である。
【００３１】
なお、コンクリート管理端末２５としては、例えば通常のコンピュータが使用でき、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、記憶部等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バスを介して接続された各部を駆動制御する制御部と、制御部が実行するプログラムや各種情報、データ等が格納される記憶部と、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク間等の通信を媒介する通信インタフェースである通信制御部と、データの入力を行うキーボード等の入力装置を有する入力部と、液晶パネル等の表示部と、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートである周辺機器Ｉ／Ｆ部等がバスを介して接続される。
【００３２】
コンクリート管理端末２５は、ネットワーク２７を介して製造管理端末１９、入荷管理端末２１、掘削管理端末２３等と接続されている。製造管理端末１９は、コンクリート製造部３に設置されており、主に、コンクリート製造時のコンクリート情報等を入力可能である。コンクリート情報とは、例えば、コンクリートの製造ロットＮｏ．や、コンクリートの種類、コンクリートの製造量、コンクリートの製造時刻などである。入力されたコンクリート情報はコンクリート管理端末２５に送信されて記憶部に記憶される。
【００３３】
入荷管理端末２１は、荷下し部５に設置されており、主に、荷下されたコンクリートの情報等を入力可能である。たとえば、運搬車両ごとに付された車両番号やコンクリートのロットＮｏ．等を入力可能である。入力された情報はコンクリート管理端末２５に送信され、入力された情報に対応したコンクリート情報を呼び出し、当該コンクリートが荷下されたことを確認する。なお、荷下されるコンクリート情報を荷下し者が直接入荷管理端末に入力してもよい。
【００３４】
掘削管理端末２３は、掘削部１７に設置されており、主に、掘削情報等を取得・入力可能である。たとえば、シールド機の掘進速度や、掘進推力、切羽土圧などのシールド機関連情報や、妻型枠位置・圧力、コンクリートの供給量、打設量、打設圧力などのコンクリート関連情報や、掘進工程、内型枠組み立て等の各工程状況も取得・入力可能である。掘削情報は、掘削管理端末２３に入力手段によって入力されてもよく、または、ネットワークで接続されたシールド機の各機器等から直接各種情報を取得してもよい。
【００３５】
なお、製造管理端末１９、入荷管理端末２１、掘削管理端末２３は、各種情報を入力し、コンクリート管理端末２５に情報を送信可能であればよい。例えば、コンクリート管理端末と同様の構成のコンピュータであってもよく、または入力手段および通信手段のみを有するタッチパネル、押しボタン等であってもよい。
【００３６】
また、コンクリート管理端末２５は、トンネル施工現場内部に設置されてもよく、または、トンネル施工現場外の管理事務所やシールド機内部等、いずれの場所に設置されてもよい。または、複数の表示装置がコンクリート管理端末２５とネットワークで接続されており、コンクリート管理端末２５によって各表示装置等に送信された情報を、各部に設置された表示装置が表示するようにしてもよい。また、コンクリート管理端末２５からの情報を、製造管理端末１９、入荷管理端末２１、掘削管理端末２３に表示してもよい。
【００３７】
次に、コンクリートの管理装置であるコンクリート管理端末２５による情報処理について説明する。図３は、コンクリート管理の概略工程を示すフロー図である。まず、コンクリートが製造され、製造されたコンクリートが運搬車両に移送される（ステップ２０１）。この際のコンクリート情報（ロットＮｏ．やコンクリート種類、製造時刻、製造量、運搬車両Ｎｏ．等）が製造管理端末に入力される（ステップ２０２）。入力されたコンクリート情報は、ロット毎にネットワークを介してコンクリート管理端末２５に送信され、コンクリート管理端末２５の記憶部に記憶される。すなわち、コンクリート管理端末２５のコンクリート情報取得手段によってコンクリート情報が取得される。なお、コンクリート情報取得手段は、製造管理端末からのネットワーク接続による情報取得のみではなく、記録媒体による取得や入力部による入力であってもよい。
【００３８】
コンクリート情報を取得したコンクリート管理端末２５の制御部は、使用可能時刻算出手段によって、コンクリートの種類に応じたコンクリート使用可能時間（製造から硬化するまでの時間）を、記憶部に保存されているデータベースより取得する（ステップ２１１）。さらに、使用可能時刻算出手段は、コンクリート製造時刻とコンクリート使用可能時間とから、ロット毎にコンクリートの使用可能時刻を算出して記憶部に記憶する（ステップ２１２）。
【００３９】
一方、コンクリートは、コンクリートが積載された運搬車両によって坑内に運搬され（ステップ２０３）、所定の荷下し部に荷下される（ステップ２０４）。この際、荷下した車両Ｎｏ．、荷下し時刻、荷下し量などの入荷情報が入荷管理端末に入力される（ステップ２０５）。入力された入荷情報は、ネットワークを介してコンクリート管理端末２５に送信され、コンクリート管理端末２５の記憶部に記憶される。なお、荷下し量は、運搬車両の重量変化等により取得してもよい。
【００４０】
入荷情報を取得したコンクリート管理端末２５の制御部は、車両ごとの荷下し量を確認し、どの順序でコンクリートが荷下されたのかの荷下し順序を記憶部に記憶する（ステップ２１３）。また、コンクリートのポンプによる輸送量（設定量）を記憶部から取得し、輸送されるコンクリートのコンクリート量とコンクリート情報とを記憶部に記憶する。また、制御部は、使用残時間算出手段によって、ロット毎のコンクリートの使用残時間を算出するとともに、コンクリートの使用量情報を後述する掘削管理端末より取得し、各部位ごとのロット毎のコンクリート量と、各部位ごとの使用残時間を随時更新していく（ステップ２１４）。
【００４１】
一方、荷下し部に荷下されたコンクリートは、ポンプによってレミキサに輸送される（ステップ２０６）。レミキサに輸送されるロット順序、コンクリート量やコンクリート情報は、コンクリート管理端末２５によって管理されている。
【００４２】
レミキサに輸送されたコンクリートは、さらにポンプによってシールド機後方に輸送される（ステップ２０７）。この際、輸送されたコンクリート量および使用されたポンプ等の情報が掘削管理端末に入力される（ステップ２０８）。なお、コンクリートの輸送量は、レミキサの重量変化や各ポンプに取り付けられた流量計等により算出される。輸送されたコンクリートはトンネル内面に打設され（ステップ２０９）、打設量として掘削管理端末に入力される（ステップ１０）。
【００４３】
コンクリート管理端末２５は、掘削管理端末からの各種情報を取得する。また、コンクリート管理端末２５の制御部は、あらかじめ設定されたレミキサ容量、各配管の容量等を記憶部より取得し、ポンプ毎にシールド機後方に輸送されたコンクリート量、コンクリート打設量等から各部におけるコンクリートの残量（ロット毎の残量）を算出し、各部ごとに残存するコンクリートのコンクリート使用可能残時間を算出し、さらに表示装置に各種情報を表示するとともにこれらの情報を記憶する（ステップ２１５）。以上により、表示手段である表示装置には、各部におけるコンクリートの状態（ロット毎のコンクリート残量および各ロット毎の使用可能残時間等）が表示され、これにより、各部のコンクリート状態を視認することができる。また、使用されたコンクリートの情報は、内型枠ごと（打設部位ごと）に記憶部に記憶され、どの部位にどのコンクリートが使用されたのかが記憶される。
【００４４】
なお、各種情報を取得したコンクリート管理端末２５は、各種の情報に基づき、トンネル施工工程の予定を作成することもでき、これに伴う時刻毎のコンクリートの使用予定量を算出することもできる。また、コンクリートの使用予定量に基づき、コンクリートの製造予定を算出することもでき、さらに、現状のコンクリート製造予定およびコンクリート使用量とから、将来のコンクリートの過不足量を算出することもできる。さらに、打設後のコンクリート情報として、コンクリート養生時間を算出し、内型枠毎に解体可能時刻を算出することもできる。このような各種の情報処理内容については、後述する。
【００４５】
次に、表示画面について説明するとともに、コンクリート管理端末の機能についてさらに説明する。図４は表示画面の一例を示す。なお、前述の通り、表示画面は、コンクリート管理端末２５に表示してもよく、またはコンクリート管理端末２５とネットワークを介して接続され、他の場所に設置された表示装置に同時に表示するようにしてもよい。
【００４６】
表示画面２９は、例えば、工程表示部３１、コンクリート使用予定量表示部３３、コンクリート情報表示部３５、コンクリート保持状態表示部３７、運搬車両情報表示部３９等からなる。なお、この他に、掘削情報や、打設位置情報、内型枠情報（内型枠Ｎｏ．や内型枠位置情報および各内型枠外方に打設されたコンクリート情報など）、コンクリート製造情報、トラブル情報などが表示可能である。
【００４７】
図５は、工程表示部３１の表示例を示す拡大図である。工程表示部３１は、トンネル施工の各工程予定と、各時刻における予定コンクリート製造量等が同一時間軸で表示される。たとえば、内型枠組立工程、内型枠解体・運搬工程、シールド掘進工程等が表示される。各工程は、シールド機の掘進状況や地盤状況などを加味して予測される。コンクリート管理端末は、得られた掘削情報等に基づき、あらかじめ設定された各工程の所要時間に基づいて各工程の予定を算出する。なお、作業者が工程の予定を入力・修正可能にしてもよい。
【００４８】
工程表示部３１には、各ロットＮｏ．ごとのコンクリートの製造予定等を表示する。コンクリートの製造予定は、前述のトンネル施工の各工程に基づき、コンクリートの使用予定量が決定され、これに基づいて製造予定が決定される。製造が予定された各ロットのコンクリートは、ロット毎に、製造予定時刻４１、運搬予定時間４３、使用可能時間４５が色分けされて表示される。コンクリート製造部では、当該表示（またはこれによる指示）に基づいて、コンクリートの製造を行う。
【００４９】
図６は、コンクリート使用予定量表示部３３の表示例を示す図である。コンクリート使用予定量表示部３３には、コンクリート管理端末によって、前述した各工程予定を考慮して、各内型枠毎に打設コンクリート予定必要量４７が算出されて表示される。これに対応するように、必要量に応じたコンクリート使用予定量４９が計算され、各部に残っているロット毎のコンクリート量が割り当てられる。
【００５０】
なお、工程の実際の進捗によって、使用コンクリートの打設前（打設中）にコンクリートが使用可能時刻を超えると判断した場合には、当該ロットのコンクリートは廃棄予定となる。また、配管の洗浄等を行う際にも当該配管内に残るロットのコンクリートが廃棄予定となる。すなわち、各時刻における使用予定量と各時刻における使用可能コンクリート量とが常に比較され、制御部の過不足量算出手段によって過不足量が算出され表示される。なお、前述のコンクリートの製造予定は、ある程度の余裕を考慮しつつ、使用可能時刻の超過による廃棄予定コンクリート量ができるだけ少なくなるように常に更新設定される。
【００５１】
図７は、コンクリート保持状態表示部３７の表示例を示す図である。コンクリート保持状態表示部３７は、荷下し部から打設部までの概略図が表示されており、例えば、荷下し部に設置されたポンプ５とポンプ５からレミキサ９まで接続される配管７と、レミキサ９と、レミキサ９から複数のポンプ１１によってそれぞれのポンプと打設部までを接続する配管１３ａ、１３ｂ、・・・、１３ｊ等が表示される。なお、ポンプ１３ａ・・の個数は、表示例に限られない。
【００５２】
コンクリート保持状態表示部３７では、例えばコンクリートのロット毎に色分けされる（なお、コンクリートのロット毎の色分けは、他の表示部におけるロット毎の表示色と統一することが望ましい）。また、図示を省略するが、各部におけるコンクリートの残量が表示される。たとえば、レミキサ９内のコンクリート残量や、各配管内、ポンプ内のコンクリート残量が表示される。なお、各部におけるロット毎のコンクリート残量は、単純に後ろから送られたロットのコンクリートと直前に送られたロットのコンクリートとが混ざりあわないと仮定して、常に先入れされたコンクリートが先に押し出されていくとして算出される。
【００５３】
図７の例では、ロットが異なるコンクリートＡ〜Ｄが各部に残存している例を示す。例えば、コンクリートＡは、現在荷降ろしを終えた直後であり、ポンプ５によって配管７内に送られ始めた状態である。また、コンクリートＢはコンクリートＡにより押し出されるようにレミキサ９内に送られ、配管７およびレミキサ内９内にまだ未使用で残っている状態である。また、コンクリートＣはレミキサ９内にわずかに残っているが、配管１３ａ〜１３ｅ内に残存しており、対応するポンプ１１によって使用（打設）中である。また、コンクリートＤは、そのほとんどが既に使用されているが、一部が配管１３ｇ、１３ｈ内に残っている状態である。
【００５４】
各ロット毎のコンクリート情報の詳細は、コンクリート情報表示部３５（図４）に表示される。コンクリート情報表示部では、ロット毎のコンクリート種類、製造時刻、使用可能時間、使用可能時刻等が表示されている。また、コンクリート使用可能残時間が逐一更新され、ロット毎にあとどれくらいの時間、使用が可能であるかを視認することができる。なお、コンクリート保持状態表示部３７においては、ロット毎に色分けをして表示したが、例えば、使用可能残時間毎に色分けをしてもよい。
【００５５】
また、運搬車両情報表示部３９（図４）には、運搬車両ごとに積載されたコンクリート情報が表示されており、すでに製造済みのコンクリートが輸送中であることが分かる。
【００５６】
また、どの内型枠（トンネル施工部位）にどのコンクリートが使用されたかがコンクリート管理端末に記憶される。したがって、内型枠毎に、ロット毎に異なる必要養生時間を算出し、管理することもできる。このような、解体予定時刻を内型枠毎に表示させてもよい。また、トンネルの各部において、どのロットのコンクリートが使用されたのかが記憶されているため、事後的に、コンクリートの使用履歴を調査することもできる。なお、必要養生時間は、コンクリートが硬化して所定の強度が発現されるまでの時間であり、あらかじめコンクリート種類ごとに設定された強度発現時間を記憶部から呼び出して算出すれば良い。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態にかかるコンクリートの管理方法によれば、表示画面２９によって、コンクリートの製造状況、各部ごとの残量と各部ごとに残存するコンクリート情報等が視認でき、さらに、掘削工程やこれに伴うコンクリート使用必要量とこれに対するコンクリート使用可能量などを一目で視認することができる。
【００５８】
したがって、現状または将来のコンクリートの過不足情報や、コンクリートの使用可能残時間の管理によって、配管内での硬化や、必要以上に多くのコンクリートを製造することによる大量のコンクリートの廃棄などを防止することができる。
【００５９】
また、打設された内型枠毎に打設されたコンクリートの必要養生時間を算出して表示することで、内型枠の解体可否を確認することができる。
【００６０】
次に、トラブルが生じた際の対応方法について説明する。図８は、トラブル時の対応工程を示すフロー図である。掘削工程等において何らかのトラブルが発生すると（ステップ３０１）、例えば掘削管理端末にトラブル内容に基づいて、対応予定時間が入力される（ステップ３０２）。なお、トラブル内容を自動で検知し、トラブル種類に応じたトラブル対応予定標準時間を設定しておき、コンクリート管理端末に送信するようにしてもよい。
【００６１】
トラブル対応予定時間を取得したコンクリート管理端末は、配管やレミキサ内に残存するコンクリートの使用残時間をロットごとに比較する（ステップ３０３）。配管等内部に残るコンクリートの使用残時間が対応時間よりも全て長い場合には、トラブル対応後にもコンクリートを使用することが可能であるため、そのままトラブルの対応をして復旧する（ステップ３０６）。一方、一部にトラブル対応時間よりも短い使用残時間のロットのコンクリートがあれば、トラブル対応とともに、当該部位より対象のコンクリートを排出する（ステップ３０５）。
【００６２】
以上により、トラブル対応中や対応後におけるコンクリートの配管内での硬化に伴う硬化コンクリートの除去作業等が不要となる。なお、トラブル情報を取得したコンクリート管理端末は、前述した予定工程を見直すとともに、コンクリート使用予定量および使用可能量等を算出しなおし、過不足量を再計算し、工程表示部３１およびコンクリート使用予定量表示部３３等の表示内容を変更する。
【００６３】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６４】
１………トンネル施工現場
３………コンクリート製造部
３ａ、３ｂ、３ｃ………運搬車両
５………荷下し部
７………配管
９………レミキサ
１１………ポンプ
１３………配管
１５………シールド機
１７………掘削部
１９………製造管理端末
２１………入荷管理端末
２３………掘削管理端末
２５………コンクリート管理端末
２７………ネットワーク
２９………表示画面
３１………工程表示部
３３………コンクリート使用予定量表示部
３５………コンクリート情報表示部
３７………コンクリート保持状態表示部
３９………運搬車両表示部
４１………製造予定時刻
４３………運搬予定時間
４５………使用可能時間
４７………コンクリート予定必要量
４９………コンクリート使用予定量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートを製造し、前記コンクリートを運搬車両により運搬して荷下し、第１のポンプおよび第１の配管を介してレミキサに投入し、前記レミキサ内のコンクリートを第２のポンプおよび第２の配管を介してトンネル内面に打設する場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理方法であって、
コンクリートの製造時にコンクリート情報を取得する工程（ａ）と、
前記工程（ａ）で取得されたコンクリート情報およびコンクリートの使用量に基づき、前記運搬車両、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の各部におけるそれぞれのコンクリート残量を算出する工程（ｂ）と、
前記コンクリート情報および各部におけるコンクリート残量を表示装置に表示させる工程（ｃ）と、
を具備することを特徴とする各部におけるコンクリートの状況を管理可能であることを特徴とするコンクリートの管理方法。
【請求項２】
前記コンクリート情報は、コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を含み、
前記工程（ｂ）の後、前記コンクリート製造時刻情報および前記コンクリート種類情報からコンクリート使用可能時刻を算出する工程（ｄ）と、
前記コンクリート使用可能時刻からコンクリート使用残時間を算出する工程（ｅ）と、
を更に具備し、
前記工程（ｃ）は、各部ごとに前記コンクリート使用残時間を前記表示装置に更に表示させることを特徴とする請求項１記載のコンクリートの管理方法。
【請求項３】
掘削工程で生じたトラブルに対し、トラブル対応予定時間と、各部における前記コンクリート使用残時間とを比較し、前記トラブル対応予定時間に対して前記コンクリート使用残時間が短い場合に、対応する量のコンクリートを対応部位より排出し、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の中のそれぞれのコンクリートの前記コンクリート使用残時間が前記トラブル対応予定時間よりも長くなるようにすることを特徴とする請求項２記載のコンクリートの管理方法。
【請求項４】
前記工程（ｅ）の後、掘削情報に応じて、コンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間とからコンクリートの過不足量を予測する工程（ｆ）を更に具備し、
前記工程（ｃ）は、コンクリートの過不足予測量を前記表示装置にさらに表示させる工程であり、
コンクリートの過不足量予測に応じてコンクリートの製造工程を管理することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載のコンクリートの管理方法。
【請求項５】
前記コンクリート情報に基づき、トンネル内面に打設されたコンクリートの必要養生時間を算出する工程（ｇ）をさらに有し、内型枠の解体可否を判断することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のコンクリートの管理方法。
【請求項６】
コンクリート打設時に、打設部位と使用されたコンクリートのコンクリート情報とを記憶し、コンクリート打設後に、打設部位ごとのコンクリート情報を確認可能であることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載のコンクリートの管理方法。
【請求項７】
場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理装置であって、
コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を取得可能なコンクリート情報取得手段と、
前記コンクリート種類情報ごとのコンクリート使用可能時間をデータベースより取得し、前記コンクリート使用可能時間および前記コンクリート製造時刻情報からコンクリート使用可能時刻を算出する使用可能時刻算出手段と、
時間毎のコンクリート使用量を取得し、コンクリートの取り扱い部位ごとのコンクリート残量を算出するとともに、各部におけるコンクリート使用残時間を算出する使用残時間算出手段と、
各部位におけるコンクリート残量およびコンクリート使用残時間を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とするコンクリートの管理装置。
【請求項８】
掘進情報から、将来のコンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間からコンクリートの過不足量を算出する過不足量算出手段を更に具備し、
前記表示手段は、各時刻におけるコンクリート過不足量を表示可能であることを特徴とする請求項７記載のコンクリートの管理装置。
【請求項１】
コンクリートを製造し、前記コンクリートを運搬車両により運搬して荷下し、第１のポンプおよび第１の配管を介してレミキサに投入し、前記レミキサ内のコンクリートを第２のポンプおよび第２の配管を介してトンネル内面に打設する場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理方法であって、
コンクリートの製造時にコンクリート情報を取得する工程（ａ）と、
前記工程（ａ）で取得されたコンクリート情報およびコンクリートの使用量に基づき、前記運搬車両、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の各部におけるそれぞれのコンクリート残量を算出する工程（ｂ）と、
前記コンクリート情報および各部におけるコンクリート残量を表示装置に表示させる工程（ｃ）と、
を具備することを特徴とする各部におけるコンクリートの状況を管理可能であることを特徴とするコンクリートの管理方法。
【請求項２】
前記コンクリート情報は、コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を含み、
前記工程（ｂ）の後、前記コンクリート製造時刻情報および前記コンクリート種類情報からコンクリート使用可能時刻を算出する工程（ｄ）と、
前記コンクリート使用可能時刻からコンクリート使用残時間を算出する工程（ｅ）と、
を更に具備し、
前記工程（ｃ）は、各部ごとに前記コンクリート使用残時間を前記表示装置に更に表示させることを特徴とする請求項１記載のコンクリートの管理方法。
【請求項３】
掘削工程で生じたトラブルに対し、トラブル対応予定時間と、各部における前記コンクリート使用残時間とを比較し、前記トラブル対応予定時間に対して前記コンクリート使用残時間が短い場合に、対応する量のコンクリートを対応部位より排出し、前記第１の配管、前記レミキサおよび前記第２の配管の中のそれぞれのコンクリートの前記コンクリート使用残時間が前記トラブル対応予定時間よりも長くなるようにすることを特徴とする請求項２記載のコンクリートの管理方法。
【請求項４】
前記工程（ｅ）の後、掘削情報に応じて、コンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間とからコンクリートの過不足量を予測する工程（ｆ）を更に具備し、
前記工程（ｃ）は、コンクリートの過不足予測量を前記表示装置にさらに表示させる工程であり、
コンクリートの過不足量予測に応じてコンクリートの製造工程を管理することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載のコンクリートの管理方法。
【請求項５】
前記コンクリート情報に基づき、トンネル内面に打設されたコンクリートの必要養生時間を算出する工程（ｇ）をさらに有し、内型枠の解体可否を判断することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のコンクリートの管理方法。
【請求項６】
コンクリート打設時に、打設部位と使用されたコンクリートのコンクリート情報とを記憶し、コンクリート打設後に、打設部位ごとのコンクリート情報を確認可能であることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載のコンクリートの管理方法。
【請求項７】
場所打ちライニング工法におけるコンクリートの管理装置であって、
コンクリート種類情報、コンクリート製造量情報およびコンクリート製造時刻情報を取得可能なコンクリート情報取得手段と、
前記コンクリート種類情報ごとのコンクリート使用可能時間をデータベースより取得し、前記コンクリート使用可能時間および前記コンクリート製造時刻情報からコンクリート使用可能時刻を算出する使用可能時刻算出手段と、
時間毎のコンクリート使用量を取得し、コンクリートの取り扱い部位ごとのコンクリート残量を算出するとともに、各部におけるコンクリート使用残時間を算出する使用残時間算出手段と、
各部位におけるコンクリート残量およびコンクリート使用残時間を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とするコンクリートの管理装置。
【請求項８】
掘進情報から、将来のコンクリート使用予定量を算出し、前記コンクリート使用予定量と前記コンクリート使用残時間からコンクリートの過不足量を算出する過不足量算出手段を更に具備し、
前記表示手段は、各時刻におけるコンクリート過不足量を表示可能であることを特徴とする請求項７記載のコンクリートの管理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４７００３（Ｐ２０１１−２４７００３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２２１０９（Ｐ２０１０−１２２１０９）
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]