特開 2020-147989 コンクリートの湿潤養生方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-147989(P2020-147989A)

(43)【公開日】2020年9月17日

(54)【発明の名称】コンクリートの湿潤養生方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/10 20060101AFI20200821BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/10 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-46085(P2019-46085)

(22)【出願日】2019年3月13日

(71)【出願人】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000250007

【氏名又は名称】有光工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104927

【弁理士】

【氏名又は名称】和泉 久志

(72)【発明者】

【氏名】中林 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】山田 勉

(72)【発明者】

【氏名】田中 徹

(72)【発明者】

【氏名】大橋 英紀

(72)【発明者】

【氏名】山下 勇輝

【テーマコード（参考）】

2D155

【Ｆターム（参考）】

2D155BA05

2D155CA03

2D155LA05

2D155LA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コンクリート面に霧状の水を吹き付けることにより湿潤養生を行うに当たって、ノズルからのミストをより広範囲に拡大させて吹き付けること、更にはミストのコンクリート面への付着効率を向上させることによりミスト噴霧の効率化を図るコンクリートの湿潤養生方法を提供する。
【解決手段】脱型後のコンクリート面に向かって霧状の水を散水ノズル３１から吹き付けることにより湿潤養生を行うに当たって、前記散水ノズル３１の噴口部近傍に帯電用電極３２，３２を配設し、噴霧される水粒子を正又は負に帯電させることにより、帯電した水粒子間の反発力によって噴霧面積の拡大を図るようにする。また、噴霧される水粒子をコンクリートの表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によってコンクリート表面への付着力を向上させるとより好ましい。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

脱型後のコンクリート面に向かって霧状の水をノズルから吹き付けることにより湿潤養生を行うに当たって、
前記ノズルの噴口部近傍に帯電用電極を配設し、噴霧される水粒子をプラス又はマイナスに帯電させることにより、帯電した水粒子間の反発力によって噴霧面積の拡大を図るようにすることを特徴とするコンクリートの湿潤養生方法。

【請求項2】

噴霧される水粒子をコンクリートの表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によってコンクリート表面への付着力を向上させる請求項１記載のコンクリートの湿潤養生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネルやカルバート、アンダーパスなどの地下構造物の構築に当たって、脱型後のコンクリートを効率良く湿潤養生するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば山岳トンネル工事では覆工コンクリートを打設するに当たって、長期に亘ってコンクリートの品質を確保し耐久性を維持する構造体とするために、セントルを脱型した後、十分な湿潤養生を行って水和反応を促進させることが重要となる。これは、カルバート、アンダーパスなどの地下構造物の構築に当たっても同様である。

【0003】

前記覆工コンクリートの養生方法の一つとして、散水養生が古くから採用されている。例えば、下記特許文献１には、トンネルの内周でトンネルの長手方向に沿って成形した覆工コンクリートに対し流体を吹き付ける複数の流体出口を有する流体供給管を備え、その流体供給管の各流体出口から出る流体を回収する流体回収トレーを設けたトンネル内の覆工コンクリート養生装置が開示されている。

【0004】

しかしながら、上記覆工コンクリート養生装置の場合は、多大な設備費用と施工手間が掛かるとともに、更に大量の水を必要とするなどの問題があった。そこで、散水を霧状とすることでコンクリート面に水分を付着させ、散水した水の回収設備を無くすようにした覆工コンクリートの養生装置が幾つか提案されている。

【0005】

具体的に下記特許文献２では、打設されたトンネル覆工コンクリートに水を吹き付けて養生を行なうトンネル覆工コンクリートの養生装置において、トンネル覆工コンクリートに霧状の水を吹き付ける噴霧機構と、該噴霧機構をトンネル内に移動自在に設ける移動機構とを有し、この噴霧機構と移動機構とにより、トンネル覆工コンクリートの表面に前記霧状の水を所定量吹きつけながらトンネル内を移動し得るように構成されているトンネル覆工コンクリートの養生装置が開示されている。

【0006】

また、下記特許文献３では、トンネル内壁面をコンクリートで被覆するトンネル覆工工事で使用され、トンネル内を移動する覆工用の型枠とトンネル内壁面との間の空間に打設されたコンクリートの硬化後、当該硬化した覆工コンクリートの表面にひび割れが発生するのを抑制するようコンクリート表面を湿潤状態にして養生させる覆工コンクリートの湿潤養生装置であって、天井面に設置され前記型枠の後方に向けて延びる軌道と、この軌道に沿って移動可能な移動体と、この移動体に設置され前記覆工コンクリートに向けて噴霧液を噴霧する噴霧装置と、を有し、前記軌道は前記型枠の進行に伴いその進行方向に増設される支持材によって移動自在に支持される覆工コンクリートの湿潤養生装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−１５５８２０号公報

【特許文献2】特開２００６−８９９９５号公報

【特許文献3】特開２００９−１０８６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

霧状の水（以下、ミストともいう。）としてコンクリート面に吹き付けることにより、覆工コンクリート面に適量付着するとともに、一部は空気中に浮遊して周辺環境を適温かつ適湿に保つことが可能になる。また、養生水が水滴となってコンクリート壁面を伝いながら落下することがないため、養生装置を小型化できるようになるなどの利点がもたらされるようになる。

【0009】

しかしながら、ノズルから水を霧状にして吹き付ける場合は、覆工コンクリートの表面が乾かないように、すなわちコンクリート表面からミストを絶やさないようにするために、周方向にノズルが配置された養生台車を自動的ないし半自動的に反復的移動させる必要があるが、このミスト噴霧をより効率的に行うためには、(1)ノズルからのミストをより広範囲に拡大させて吹き付けるようにすれば、その吹付け面積の拡大によってミスト噴霧を効果的に行うことが可能となる。
(2)噴霧されたミストの覆工コンクリートへの付着効率を向上させることができれば、ミスト噴霧を効果的に行うことが可能となる。

【0010】

そこで本発明の主たる課題は、コンクリート面に霧状の水を吹き付けることにより湿潤養生を行うに当たって、ノズルからのミストをより広範囲に拡大させて吹き付けること、更にはミストのコンクリート面への付着効率を向上させることなどによりミスト噴霧の効率化を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、脱型後のコンクリート面に向かって霧状の水をノズルから吹き付けることにより湿潤養生を行うに当たって、
前記ノズルの噴口部近傍に帯電用電極を配設し、噴霧される水粒子をプラス又はマイナスに帯電させることにより、帯電した水粒子間の反発力によって噴霧面積の拡大を図るようにすることを特徴とするコンクリートの湿潤養生方法が提供される。

【0012】

上記請求項１記載の発明では、コンクリート表面に向かって霧状の水を吹き付けることにより湿潤養生を行うに当たって、霧状の水にプラス又はマイナスの電荷を与えることにより、各帯電水粒子の反発力によって噴霧面積の拡大を図るようにする。従って、噴霧面積の拡大によってミスト噴霧の効率化を図ることができる。

【0013】

請求項２に係る本発明として、噴霧される水粒子をコンクリートの表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によってコンクリート表面への付着力を向上させる請求項１記載のコンクリートの湿潤養生方法が提供される。

【0014】

上記請求項２記載の発明では、噴霧される水粒子をコンクリートの表面電荷と反対側の電荷に帯電させて、コンクリート表面への付着力を向上させるようにする。従って、コンクリート面の付着力向上によってミスト噴霧の効率化を図ることができる。

【発明の効果】

【0015】

以上詳説のとおり本発明によれば、コンクリート面に霧状の水を吹き付けることにより湿潤養生を行うに当たって、ノズルからのミストをより広範囲に拡大させて吹き付けること、更にはミストのコンクリート面への付着効率を向上させることなどによりミスト噴霧の効率化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】トンネル内の作業要領を示すトンネル縦断面図である。

【図2】本発明方法を適用した散水装置１の縦断面図である。

【図3】その正面図である。

【図4】散水装置１の駆動車輪部を示す拡大図である。

【図5】散水装置１のリミットスイッチを示す拡大図である。

【図6】散水設備１１の要部斜視図である。

【図7】散水ノズル３１部分の拡大図である。

【図8】覆工コンクリートの湿潤養生方法のフロー図である。

【図9】帯電用電極３２の他の構成例を示す散水設備１１の要部斜視図である。

【図10】その散水ノズル３１部分の拡大断面図である。

【図11】実施例における垂直噴霧試験要領及び結果を示す図である。

【図12】実施例における平行噴霧試験要領及び結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

【0018】

図１に示されるように、山岳トンネルの施工では、発破などによる掘進後、掘削されたトンネル内壁面に吹付けによって吹付けコンクリートを施工し、ロックボルトを打ち込んだ後、油圧ショベルなどの掘削機械によってトンネル底部のインバート掘削を行い、インバートコンクリートを打設し埋め戻した後、シート台車２を使用して前記吹付けコンクリートの内周面に防水シートを張設した状態で（この面が地山側壁面となる。）、覆工セントル３（移動式の鋼製型枠）をトンネル軸方向に順次移動させながら、トンネル軸方向に１スパン毎、前記地山側壁面との間に距離を空けて周方向に沿って前記覆工セントル３の型枠を設置し、地山側壁面と型枠との間の空間内に覆工用コンクリート４を打設し硬化を待って脱型した後、散水装置１によって本発明に係る湿潤養生を行うことが行われている。ズリ搬出、コンクリート搬送などのためにダンプカーやコンクリートミキサー車などの車両が絶えず坑内を走行している。

【0019】

前記散水装置１は、前記覆工セントル３の後方に設置され、脱型後からの所定期間、覆工コンクリート４の湿潤養生のために、覆工コンクリート４面に向かって霧状の水を吹き付けることによって湿潤養生を行う装置である。

【0020】

以下、前記散水装置１について図面に基づいて詳述する。

【0021】

前記散水装置１は、図２及び図３に示されるように、トンネル内をトンネル軸方向に移動可能な移動架台１０と、この移動架台１０に支持されるとともに、覆工コンクリート４の表面からトンネル内側に離隔した位置から覆工コンクリート４面に霧状の水を吹き付ける散水設備１１とから構成されている。

【0022】

前記移動架台１０は、図３に示されるように、略門型の鉄骨材などからなる門型フレーム１２と、この門型フレーム１２の外側に支持されるとともに、覆工コンクリート４の表面から所定距離だけ離隔した位置に、トンネル周方向に沿って略アーチ状に形成された鉄骨材などからなるアーチ形フレーム１３とを含む構成とされている。

【0023】

前記移動架台１０は、トンネル軸方向に沿って配設された２条の走行レール１４、１４上を車輪と駆動装置により自動で往復移動可能とされている。

【0024】

前記走行レール１４は、前記移動架台１０の門型フレーム１２を走行可能に支持し、トンネルの下面に長手方向に沿って２条敷設されている。前記走行レール１４は、詳細には図４に示されるように、前記門型フレーム１２に備えられた車輪１５が走行するレール本体１４ａと、溝内に前記レール本体１４ａが支持された溝型鋼からなる枕材１４ｂとからなる構成とするのが好ましい。これにより、前記レール本体１４ａの両側に、前記枕材１４ｂの両側面が起立した状態で設けられるようになる。

【0025】

前記門型フレーム１２の下端には、前記走行レール１４上を転動する少なくとも４つの車輪１５、１５…が設けられ、そのうち少なくとも１つの車輪１５がギヤードモータ１６などによって回転駆動され、前記門型フレーム１２が走行レール１４、１４上を自動で往復移動できるように構成されている。

【0026】

このように散水装置１が走行レール１４，１４上を移動可能に設けられているため、従来の散水装置のように、散水装置のトンネル軸方向の長さを、覆工コンクリートの打設スパンの全長に亘る長さで形成する必要がなく、覆工コンクリートを打設する１スパンより短い長さで構成することができ、散水装置のコンパクト化を図ることができるようになる。

【0027】

前記散水装置１の移動速度は、任意に設定することができるが、１〜２０ｍ／分、特に３〜８ｍ／分程度とするのが好ましい。

【0028】

前記散水装置１が前記走行レーレ１４上を自動で往復移動可能とするため、前記移動架台１０には、図５に示されるように、移動方向の前後端部にそれぞれ、移動方向に揺動可能な自由端部１７ａと、前記自由端部１７ａの揺動により前記車輪１５を逆回転させる信号を発信する切換器１７ｂとからなるリミットスイッチ１７が設けられている。また、前記走行レール１４の所定の養生区間の前後端部にそれぞれ、前記リミットスイッチ１７の前記自由端部１７ａが当接するリミットスイッチ当接部１８が設けられている。これにより、散水装置１が前記リミットスイッチ当接部１８、１８が設けられた所定の養生区間内を自動で往復移動できるようになっている。

【0029】

前記リミットスイッチ当接部１８は、散水装置１を往復移動させたい任意の所定区間の前後端部にそれぞれ設けるようにする。移動区間としては任意に設定できるが、覆工コンクリート４を打設した３〜１２スパン（約３０〜１３０ｍ）程度とするのが好ましい。前記リミットスイッチ当接部１８の走行レール１４に対する固定は、図５に示されるように、レール長手方向に沿って離隔した２本のボルト１８ａ、１８ａによって枕材１４ｂの起立した側面に支持することにより行われている。

【0030】

また、前記リミットスイッチ１７による移動架台１０の逆方向への移動が成されなかった場合の緊急手段として、前記移動架台１０の移動方向の両端部にそれぞれ、移動方向の前方側に突出する緊急停止装置１９が設けられるとともに、前記走行レール１４の前記リミットスイッチ当接部１８より外側にそれぞれ、前記緊急停止装置１９が当接する緊急停止装置当接部２０を設けるのが好ましい（図２参照。）。これによって、万が一、前記リミットスイッチ１７がリミットスイッチ当接部１８を乗り越えて外側に移動したときでも、前記緊急停止装置１９が前記緊急停止装置当接部２０に当接して、移動架台１０の移動が完全に停止できるようになる。

【0031】

更に、前記散水装置１の前方及び後方に物体や人を感知できる感知装置（図示せず）を設けることで、散水装置１を自動的に停止する機能を備えるようにしてもよい。

【0032】

図２に示されるように、前記移動架台１０には、前記ギヤードモータ１６や後段で詳述する散水用の給水ポンプ３４などの動力用ケーブル２１が接続されている。この動力用ケーブル２１は、移動架台１０の移動に連動して、自動で延伸と巻取りを行う自動リール２２に巻回するのが好ましい。これにより、動力用ケーブル２１が弛みなく配線され、動力用ケーブル２１が絡まって移動架台１０の移動が停止したり、動力用ケーブル２１が断線したりするのが防止できる。

【0033】

前記移動架台１００の門型フレーム１２の内部空間は、ダンプカーやコンクリートミキサー車、ショベルカーなどのトンネル施工機械が通孔可能な空間部となっている。

【0034】

前記移動架台１０のアーチ形フレーム１３には、図３に示されるように、トンネル周方向のトンネル肩部に対応する部分にトンネル軸方向に貫通して、トンネルの換気用風管５が通過可能な切欠部２３が設けられるようにするのが好ましい。特に、図３に示されるように、トンネルの換気用風管５がアーチ形フレーム１３の内側に配設され、前記切欠部２３が換気用風管５を吊り下げる吊り下げボルトを通過できる幅で形成されるようにするのが望ましい。これにより、切欠部２３の幅を小さくでき、散水設備１１による散水を隙間なく行うことができるようになる。

【0035】

前記アーチ形フレーム１３の内側には、防水を兼ねた養生用シート２４が配設されている。前記養生シート２４は、前記アーチ形フレーム１３から突出して設けられた散水設備１１にまで達しないアーチ形フレーム１３の本体部分のほぼ全面に配設されている。前記養生用シート２４を設けることにより、移動方向の前方側に設けられた散水設備１１からの散水後すぐに、噴霧されたミストが養生用シート２４で覆われるため、覆工コンクリート１４面を高湿度の状態に保持できるようになる。このような散水後すぐに養生用シート２４で覆われる効果を確実に機能させるため、散水装置１の走行方向の前側及び後側のそれぞれに設けられた散水設備１１，１１のうち、走行方向の前側に設けられた散水設備１１のみから散水を行い、後側に設けられた散水設備１１から散水しないようにしてもよい。前記養生用シート２４は、前記アーチ形フレーム１３の切欠部２３において、不連続的に設けてもよいし、換気用風管５を迂回して連続的に設けてもよい。

【0036】

次に、前記散水設備１１について説明する。

【0037】

前記散水設備１１は、覆工コンクリート４の表面からトンネル内側に離隔した位置に、トンネル周方向に沿って配置される給水管３０と、この給水管３０に沿って所定の間隔で複数配置されるとともに、覆工コンクリート４の表面に向けて散水する散水ノズル３１、３１…とを備えている。この散水設備１１は、移動架台１０の移動方向の両端部又はいずれか一方の端部、図示例では移動方向の両端部に備えられている。

【0038】

前記給水管３０は、図２及び図３に示されるように、前記アーチ形フレーム１３の散水装置走行方向の両端部又はいずれか一方の端部に設けられ、前記アーチ形フレーム１３に沿うとともに、前記アーチ形フレーム１３より散水装置１の走行方向の外側に突出した位置に配設されている。前記給水管３０は、前記アーチ形フレーム１３の切欠部２３において、不連続的に設けても良いし、換気用風管５を迂回し連続的に設けても良い。

【0039】

前記給水管３０に対して、所定の間隔で複数の散水ノズル３１、３１…が設けられている。前記散水ノズル３１は、図６に示されるように、前記給水管３０に対して連結管３０ａを介して設けられ、ノズルの先端から前記給水管３０を通じて供給された水を霧状に噴出する。前記散水設備１１による散水は、散水装置１の走行方向の前側及び後側のそれぞれで行われるか、或いはいずれか一方で行われる。前記散水ノズルの噴射水量は、０．０１〜１リットル／分、特に０．１〜０．３リットル／分とするのが好ましく、噴射角度は６０〜１２０°程度とするのが好ましい。

【0040】

前記散水ノズル３１の配置間隔は、給水管３０に沿って１０〜１００ｃｍ、特に３０〜７０ｃｍとするのが好ましい。散水装置１の前側及び後側にそれぞれ散水設備１１を設ける場合、前側及び後側に設けられる散水ノズル３１は、散水装置１の前側及び後側で同じ位置に配置してもよいが、半ピッチずつずらして配置することにより、覆工コンクリート４の表面への散水が万遍なくできるようにするのが好ましい。

【0041】

図２及び図３に示されるように、前記移動架台１０には、散水用の水を貯留するタンク３３と、前記タンク３３の水を給水管３０に供給する給水ポンプ３４とが備えられ、前記タンクに貯留された水が前記給水ポンプ３４によって前記給水管３０を通じて圧送され、各散水ノズル３１から噴霧状に散水される。

【0042】

前記散水ノズル３１には、図６及び図７に示されるように、噴霧水を正又は負に帯電させた帯電噴霧水とするために、ノズルの噴出部近傍に、具体的にはノズル噴出を挟む両側にそれぞれ帯電用電極３２，３２が配設されている。そして、給水管３０を通じて供給された水を覆工コンクリート４の表面に向けて散水する際に、前記帯電用電極３２，３２に高電圧の電流を流すことにより、前記散水ノズル３１から噴霧される水粒子に、正(プラス)又は負(マイナス)のいずれかの電荷を帯電させ、帯電水粒子を生成させるようにしている。

【0043】

前記帯電用電極３２としては、前記散水ノズル３１から噴出させる水粒子を帯電させることができれば任意の形状のものを用いることができるが、図示例では前記給水管３０とほぼ平行して配設された２本の棒状電極を用いている。前記帯電用電極３２は、散水ノズル３１の噴出口の近傍の両側に２条配置するようにするのがよい。前記帯電用電極３２を正に通電することにより負の電荷を帯電させた帯電水粒子を生成することができ、前記帯電用電極３２を負に通電することにより正の電荷を帯電させた帯電水粒子を生成することができる。前記帯電用電極３２は、図６に示されるように、給水管３０（又は移動架台１０）に固定するのが好ましい。

【0044】

前記帯電用電極３２の材質としては、銅、銅合金、ステンレスなどの一般的に用いられる材質のものを広く採用することができるが、錆びにくいステンレスを用いるのが好ましい。また、帯電用電極３２の形状としては、円形断面からなる棒状のものを用いるのが好ましく、直径が２〜２０ｍｍ、特に８〜１２ｍｍ程度のものを用いるのが好ましい。前記帯電用電極３２は、前記アーチ形フレーム１３の切欠部２３において、不連続的に設けてもよいし、換気用風管５を迂回して連続的に設けてもよい。

【0045】

前記散水ノズル３１から噴霧する水粒子に対して負又は正の電荷を与えることにより、図７に示されるように、電荷を与えない場合の噴霧面積の直径がφ１だとすると、各帯電水粒子の反発力によって噴霧面積の直径をφ２(＞φ１)とすることができ、噴霧した水粒子に電荷を与えることにより噴霧面積が拡大でき、ミスト噴霧の効率化を図ることができるようになる。

【0046】

噴霧面積の拡大の効果は、各帯電水粒子の反発力によって生じるため、水粒子に与える電荷は正又は負のいずれであってもよいが、この際、噴霧される水粒子を覆工コンクリート４の表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によってコンクリート表面への付着力を向上させるとより好ましい。

【0047】

前記覆工コンクリート４の表面は、通常はＣａ^2＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋ Ｍａ^2＋などの陽イオンの存在によってプラス側に帯電している。従って、噴霧する水粒子をマイナス側に帯電させて噴霧するようにすると、コンクリート表面と噴霧水粒子との間にクローン引力が作用して、水粒子がコンクリート面に吸着されるようになるため、噴霧した水のコンクリート面への付着効率が向上する。

【0048】

なお、通常のコンクリートの表面は、コンクリート中の金属元素の陽イオンの影響によりプラス側に帯電していると思われるが、既往の文献（「高炉スラグ微粉末を用いた改質ビーライト系セメントコンクリートの塩分浸透に及ぼす諸要因の影響」吉田行、田口史雄等 コンクリート工学年次論文集Vol.26,No.1,2004）によれば、高炉スラグ微粉末を用いたセメント硬化の細孔表面は、マイナス側に帯電することが報告されているため、噴霧水に電荷を与える場合には、コンクリート表面の電位を表面電位計（例えば、株式会社コガネイ、非接触型ハンディー表面電位計DTY-KVS11）などにより計測した上で、覆工コンクリートの表面電位と逆側の電荷を噴霧水に与えるようにするのが望ましい。

【0049】

本散水装置１には、前記ギヤードモータ１６や前記給水ポンプ３４の運転制御などを行う制御盤３５が備えられている。この制御盤３５は、さらに後述する判定手段などを備え、散水装置１の運転制御を行っている。

【0050】

本散水装置１の運転制御は、図８に示されるように、まず最初に覆工コンクリート４の表面がプラス側に帯電しているのか、或いはマイナス側に帯電しているかを計測する。覆工コンクリート４の表面電位計測結果に基づいて、前記帯電用電極３２の通電状態を切り換える。例えば、前記覆工コンクリート４が正電荷を帯びている場合は、この電荷とは逆の負電荷を帯電させた噴霧水を散水するようにし、前記覆工コンクリート４が負電荷を帯びている場合は、この電荷とは逆の正電荷を帯電させた噴霧水を散水するようにする。

【0051】

散水装置１の稼働か停止の判定は、覆工コンクリート４表面の湿度を計測する湿度計（図示せず）の計測結果に応じて、覆工コンクリート４表面の湿度が所定の閾値を超えた場合、覆工コンクリート４の湿潤養生のため本散水装置１を稼働する。一方、覆工コンクリート４表面の湿度が所定の閾値以下の場合には、本散水装置１の運転を停止するようにしてもよい。前記閾値は例えば相対湿度８５％ＲＨ程度に設定するのが好ましい。
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、帯電用電極３２を外部に露出した状態で配置するようにしたが、漏電及び感電防止のために帯電用電極３２を露出しないように配置することも可能である。例えば、図９に示されるように、散水ノズル３１の先端部分に対して、合成樹脂やゴムなどの絶縁材料によって構成された電極保持部材３７を取り付ける。前記電極保持部材３７は、図１０に示されるように、ノズル先端部分の周囲を囲むように筒状を成し、その内周面に帯電用電極３８、３８が配設されているものである。前記帯電用電極３８に対する電力の供給は、給水管３０に沿って電力ケーブル３６を配設し、この電力線３６から分岐された電線３６ａから供給されるようになっている。前記電力ケーブル３６は供給管３０に対して適宜の間隔で配置された結束バンド３９によって固定されている。
(2)上記形態例では、山岳トンネルにおける覆工コンクリートの湿潤養生を例に採り本発明を説明したが、本発明に係る湿潤養生方法は、カルバート、アンダーパスなどの地下構造物に対しても同様に適用が可能である。

【実施例】

【0052】

以下、本発明に従って散水ノズルから噴霧されるミストを帯電させた場合の噴霧面積の拡大効果と、噴霧水をコンクリートの表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によるコンクリート表面への付着力向上効果についての検証実験について説明する。実験は、養生面に対して垂直に噴霧水を吹き付ける＜垂直噴霧試験＞と、養生面に対して平行に噴霧水を吹き付ける＜平行噴霧試験＞の２つの実験を行い、水滴の付着量の大小によってそれらの効果を検証した。以下に、その試験要領と試験結果について詳述する。
＜垂直噴霧試験＞
図１１に示されるように、吹付けノズルとして、株式会社いけうち製の二流体ノズル(BIMV80075S303+TS303）を使用し、垂直壁面に感水試験紙：縦７６mm×横５２mm（地色が黄色で水分が付着すると濃青色に変色する。）を張り付け、１５００ｍｍ離れた位置(データNo.1)と、１０００ｍｍ離れた位置(データNo.2)とからそれぞれ感水試験紙に向けて、水圧:０．１ＭＰａ、空気圧:０．１ＭＰａの条件の下で、３０秒間噴霧を行った。

【0053】

試験は、ノズル先端近傍に帯電用電極を配設しておき、帯電無し、プラス帯電、マイナス帯電の３ケースについて行い、感水試験紙の色が変化した面積を算出し比較を行った。面積の比較は、感水試験紙をスキャニングし、専用ソフトを用いて色の変化した部分の面積を算出し、全面積に対する面積比率（被水面積率％）とした。なお、前記感水試験紙は、表面電位計による計測によるとマイナス側に帯電している状態であった。

【0054】

試験結果を同図１１に示す。データNo.1(1500mm)では、プラス帯電及びマイナス帯電の両ケースは、帯電無しのケースに比較して、被水面積率が若干大きくなっており、帯電した場合には、帯電水粒子の反発力によって噴霧面積が拡大していることが判明した。

【0055】

また、プラス帯電とマイナス帯電との比較では、マイナス帯電に対するプラス帯電の割合は１１１．９％であり、噴霧される水粒子を感水試験紙（マイナス帯電）の表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によって表面への付着力が向上していることが判明した。

【0056】

データNo.2(1000mm)のケースにおいても、プラス帯電及びマイナス帯電の両ケースは、帯電無しのケースに比較して、被水面積率が若干大きくなっており、帯電した場合には、帯電水粒子の反発力によって噴霧面積の拡大が図れることが判明しているが、プラス帯電とマイナス帯電とのケースの比較では、噴霧した水がほとんどが感水試験紙に届く結果となり、有意差は出なかった。
＜平行噴霧試験＞
図１２に示されるように、吹付けノズルとして、株式会社いけうち製の二流体ノズル(BIMV80075S303+TS303）を使用し、垂直壁面に感水試験紙：縦７６mm×横５２mm（地色が黄色で水分が付着すると濃青色に変色する。）を張り付け、壁面から水平方向に４００ｍｍ離れた位置(データNo.3)と、２００ｍｍ離れた位置(データNo.4)との直上位置（感水試験紙の中心から３００ｍｍ上方）から下向きに向けて、水圧:０．１ＭＰａ、空気圧:０．１ＭＰａの条件の下で、３０秒間噴霧を行った。

【0057】

試験は、ノズル先端近傍に帯電用電極を配設しておき、帯電無し、プラス帯電、マイナス帯電の３ケースについて行い、感水試験紙の色が変化した面積を算出し比較を行った。面積の比較は、感水試験紙をスキャニングし、専用ソフトを用いて色の変化した部分の面積を算出し、全面積に対する面積比率（被水面積率％）とした。なお、前記感水試験紙は、表面電位計による計測によるとマイナス側に帯電している状態であった。

【0058】

試験結果を同図１２に示す。データNo.3(400mm)では、帯電無しのケースでは感水試験紙は濡れることがなかったが、プラス帯電のケースは被水面積率が３．８０４％となり、マイナス帯電のケースは被水面積率が２．３７９％となり、帯電した場合には、帯電水粒子の反発力によって噴霧面積が拡大していることが判明した。

【0059】

また、プラス帯電とマイナス帯電との比較では、マイナス帯電に対するプラス帯電の割合は１５９．９％であり、噴霧される水粒子を感水試験紙（マイナス帯電）の表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によって表面への付着力が向上していることが判明した。

【0060】

データNo.4(200mm)のケースにおいても、帯電無しのケースでは感水試験紙はほとんど濡れることがなかったが、プラス帯電のケースは被水面積率が９０．０４％となり、マイナス帯電のケースは被水面積率が７９．７４８％となり、プラス、マイナスのいずれでも帯電した場合には、帯電水粒子の反発力によって噴霧面積が拡大していることが判明した。

【0061】

また、プラス帯電とマイナス帯電との比較では、マイナス帯電に対するプラス帯電の割合は１１２．９％であり、噴霧される水粒子を感水試験紙（マイナス帯電）の表面電荷と反対側の電荷に帯電させることにより、クーロン引力によって表面への付着力が向上していることが判明した。

【符号の説明】

【0062】

１…散水装置、２…シート台車、３…覆工セントル、４…覆工コンクリート、１０…移動架台、１１…散水設備、１２…門型フレーム、１３…アーチ形フレーム、１４…走行レール、１５…車輪、１６…ギヤードモータ、１７…リミットスイッチ、１８…リミットスイッチ当接部、１９…緊急停止装置、２０…緊急停止装置当接部、２１…動力用ケーブル、２２…自動リール、２３…切欠部、２４…養生用シート、３０…給水管、３１…散水ノズル、３２…帯電用電極、３３…タンク、３４…給水ポンプ、３５…制御盤、３６…電力ケーブル、３７…電極保持部材、３８…帯電用電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】