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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-19
(45)【発行日】2024-11-27
(54)【発明の名称】コンクリート打設装置
(51)【国際特許分類】
E02B 7/00 20060101AFI20241120BHJP
G01N 3/40 20060101ALI20241120BHJP
E04G 21/10 20060101ALI20241120BHJP
E02B 7/10 20060101ALI20241120BHJP
【ＦＩ】
E02B7/00 B
G01N3/40 B
E04G21/10 Z
E02B7/10
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2021093668
(22)【出願日】2021-06-03
(65)【公開番号】P2022185812
(43)【公開日】2022-12-15
【審査請求日】2024-02-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000001317
【氏名又は名称】株式会社熊谷組
(74)【代理人】
【識別番号】100141243
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 靖夫
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 英明
(72)【発明者】
【氏名】五反田 健次
【審査官】湯本 照基
(56)【参考文献】
【文献】特開平０３－２３９９４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１６４４２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１６８９７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－１１８９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８８８１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１４２５０３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０８３３０９８０（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｂ ７／００
Ｇ０１Ｎ ３／４０
Ｅ０４Ｇ ２１／１０
Ｅ０２Ｂ ７／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のレールに横架されて、前記レールの一方の端部である後側から他方の端部である前側に移動するスリップフォームと、セメント系材料を供給する供給手段と、前記供給されたセメント系材料を前記一対のレールの内側で、前記スリップフォームの前面に投下する投下手段とを備えたコンクリート打設装置であって、前記スリップフォームの移動速度を制御する制御手段と、前記投下されたセメント系材料の表面硬度を計測する表面硬度計測手段とを備え、
前記表面硬度計測手段は、
若材齢のセメント系材料の表面硬度を測定する装置であって、
前記セメント系材料の表面に圧縮空気を噴射する圧縮空気噴射手段と、
前記セメント系材料の表面にレーザ光を照射し、前記レーザ光の反射光から前記表面の凹み量を計測するレーザ変位計と、
前記計測された凹み量、もしくは、前記凹み量の演算値から、前記セメント系材料の表面硬度を算出する表面硬度算出手段と、
を備えた表面硬度測定装置であり、
前記制御手段が、前記計測されたセメント系材料の表面硬度に応じて、前記スリップフォームの移動速度を制御することを特徴とするコンクリート打設装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、若材齢のセメント系材料の表面硬度測定装置を備えたコンクリート打設装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、フィルダムなどの斜面にコンクリート遮水壁を構築する方法として、斜面の法尻から法肩に向かってスリップフォームを移動させることで、コンクリートを打設しながらコンクリートの締固め成型を行うスリップフォーム工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、スリップフォーム工法では、スリップフォームの移動と連動して打設されたコンクリートの締固め作業を行っているので、コンクリートが脱型時に自立するだけの強度（以下、自立強度という）を発現していない場合には、スリップフォームの移動速度によっては、コンクリートが変形してしまうといった問題点があった。そこで、コンクリートの硬化時間が短い夏場と硬化時間が長い冬場とでは、例えば、気温や打設時のコンクリート温度等を目安にするなど、今までの経験から、コンクリートの強度発現を定性的に判定し、スリップフォームの移動速度を設定していた。
このとき、スリップフォームから露出したコンクリートの表面硬度の測定できれば、打設したコンクリートが自立強度を発現しているか否かを定量的に判定できるので、コンクリートの状態に合わせて、スリップフォームの移動速度を適切に設定することができる。
そのため、若材齢のコンクリートの表面硬度を迅速に測定することのできる表面硬度の測定装置の開発が望まれている。
なお、モルタルやコンクリートなどのセメント系材料の表面硬度を評価する方法としては、鋼製の貫入針を表面に押し付け、その貫入抵抗値からコンクリートの凝結時間を求める試験方法がある（JIS A 1147)。しかしながら、この方法では、凝結時間試験が実施できるまでの時間（コンクリートへの注水からの経過時間）が３時間未満の若材齢については、表面硬度の測定ができなかった。
一方、被測定物の表面に加圧空気を噴射して、被測定物に周期的な加振力を作用させ、この加振力によって生じる被測定物表面の変位から、被測定物の硬さを推定する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この方法によれば、被測定物が果物や食品などの柔らかい物であっても、非接触にて硬度を測定できるので、被測定物の硬度を、衛生的に、かつ、傷つけることなく測定することができる、とされている。
ところで、スリップフォーム工法では、スリップフォームの移動と連動して打設されたコンクリートの締固め作業を行っているので、コンクリートが脱型時に自立するだけの強度（以下、自立強度という）を発現していない場合には、スリップフォームの移動速度によっては、コンクリートが変形してしまうといった問題点があった。そこで、コンクリートの硬化時間が短い夏場と硬化時間が長い冬場とでは、例えば、気温や打設時のコンクリート温度等を目安にするなど、今までの経験から、コンクリートの強度発現を定性的に判定し、スリップフォームの移動速度を設定していた。
このとき、スリップフォームから露出したコンクリートの表面硬度の測定できれば、打設したコンクリートが自立強度を発現しているか否かを定量的に判定できるので、コンクリートの状態に合わせて、スリップフォームの移動速度を適切に設定することができる。
そのため、若材齢のコンクリートの表面硬度を迅速に測定することのできる表面硬度の測定装置の開発が望まれている。
なお、モルタルやコンクリートなどのセメント系材料の表面硬度を評価する方法としては、鋼製の貫入針を表面に押し付け、その貫入抵抗値からコンクリートの凝結時間を求める試験方法がある（JIS A 1147)。しかしながら、この方法では、凝結時間試験が実施できるまでの時間（コンクリートへの注水からの経過時間）が３時間未満の若材齢については、表面硬度の測定ができなかった。
一方、被測定物の表面に加圧空気を噴射して、被測定物に周期的な加振力を作用させ、この加振力によって生じる被測定物表面の変位から、被測定物の硬さを推定する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この方法によれば、被測定物が果物や食品などの柔らかい物であっても、非接触にて硬度を測定できるので、被測定物の硬度を、衛生的に、かつ、傷つけることなく測定することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－１２００４６号公報
【文献】特開２００４－６９６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、コンクリートは、若材齢の柔らかい状態であっても弾性体ではないので、加圧空気の噴射により起こる表面の変形は塑性変形となる。つまり、コンクリートなどの若材齢のセメント系材料は、周期的な加振力を与えても振動しないので、上記の特許文献２に記載の方法をそのまま用いても、若材齢のセメント系材料の表面硬度を測定することは困難である。
上記のように、若材齢のコンクリートについて表面硬度が測定できれば、スリップフォームの移動速度を適切に設定でき、脱型時のコンクリートの変形を防止することができることから、若材齢のセメント系材料の表面強度を測定する方法の開発が望まれている。
上記のように、若材齢のコンクリートについて表面硬度が測定できれば、スリップフォームの移動速度を適切に設定でき、脱型時のコンクリートの変形を防止することができることから、若材齢のセメント系材料の表面強度を測定する方法の開発が望まれている。
【0005】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、若材齢のセメント系材料の表面硬度を容易にかつ精度よく測定することのできる表面硬度測定装置を備えて、スリップフォームの移動速度を、セメント系材料の硬化度合が所定の値になるように制御しつつ、コンクリートの打設を行うことのできる、コンクリート打設装置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】
【0007】
本発明者らは、鋭意検討の結果、若材齢の柔らかい状態にあるセメント系材料の表面に圧縮空気を噴射したときにできる凹みの深さ（以下、凹み量という）が、当該セメント系材料の表面硬度と相関があることから、上記凹み量を測定すれば、従来は測定できなかった若材齢のセメント系材料の表面硬度を容易にかつ精度よく評価できることを見出し本発明に至ったものである。
すなわち、本発明は、一対のレールに横架されて、前記レールの一方の端部である後側から他方の端部である前側に移動するスリップフォームと、セメント系材料を供給する供給手段と、前記供給されたセメント系材料を前記一対のレールの内側で、前記スリップフォームの前面に投下する投下手段とを備えたコンクリート打設装置であって、前記スリップフォームの移動速度を制御する制御手段と、前記投下されたセメント系材料の表面硬度を計測する表面硬度計測手段とを備え、前記表面硬度計測手段は、若材齢のセメント系材料の表面硬度を測定する装置であって、前記セメント系材料の表面に圧縮空気を噴射する圧縮空気噴射手段と、前記セメント系材料の表面にレーザ光を照射し、前記レーザ光の反射光から前記表面の凹み量を計測するレーザ変位計と、前記計測された凹み量、もしくは、前記凹み量の演算値から、前記セメント系材料の表面硬度を算出する表面硬度算出手段と、を備えた表面硬度測定装置であり、前記制御手段が、前記計測されたセメント系材料の表面硬度に応じて、前記スリップフォームの移動速度を制御することを特徴とする。
これにより、若材齢のセメント系材料である、スリップフォームの前面に投下されたコンクリートの表面硬度を容易にかつ迅速に測定できるので、スリップフォームの移動速度を適切に設定することができる。
したがって、脱型時のコンクリートの変形を防止することができる。
なお、本発明における若材齢のセメント系材料とは、セメントに注水した時刻（以下、注水時刻という）からの経過時間が３時間未満のコンクリートもしくはモルタル等のセメント系材料を指す。
また、凹み量ｄの演算値Ｆは、例えば、Ｆ＝１００/（ｄ＋１００）である。
すなわち、本発明は、一対のレールに横架されて、前記レールの一方の端部である後側から他方の端部である前側に移動するスリップフォームと、セメント系材料を供給する供給手段と、前記供給されたセメント系材料を前記一対のレールの内側で、前記スリップフォームの前面に投下する投下手段とを備えたコンクリート打設装置であって、前記スリップフォームの移動速度を制御する制御手段と、前記投下されたセメント系材料の表面硬度を計測する表面硬度計測手段とを備え、前記表面硬度計測手段は、若材齢のセメント系材料の表面硬度を測定する装置であって、前記セメント系材料の表面に圧縮空気を噴射する圧縮空気噴射手段と、前記セメント系材料の表面にレーザ光を照射し、前記レーザ光の反射光から前記表面の凹み量を計測するレーザ変位計と、前記計測された凹み量、もしくは、前記凹み量の演算値から、前記セメント系材料の表面硬度を算出する表面硬度算出手段と、を備えた表面硬度測定装置であり、前記制御手段が、前記計測されたセメント系材料の表面硬度に応じて、前記スリップフォームの移動速度を制御することを特徴とする。
これにより、若材齢のセメント系材料である、スリップフォームの前面に投下されたコンクリートの表面硬度を容易にかつ迅速に測定できるので、スリップフォームの移動速度を適切に設定することができる。
したがって、脱型時のコンクリートの変形を防止することができる。
なお、本発明における若材齢のセメント系材料とは、セメントに注水した時刻（以下、注水時刻という）からの経過時間が３時間未満のコンクリートもしくはモルタル等のセメント系材料を指す。
また、凹み量ｄの演算値Ｆは、例えば、Ｆ＝１００/（ｄ＋１００）である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態１に係るセメント系材料の表面硬度測定装置を示す機能ブロック図である。
【図2】注水時刻からの経過時間と凹み量との関係を示す図である。
【図3】本実施形態２に係るコンクリート打設装置を示す図である。
【図4】スリップフォームの上昇速度を制御する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る若材齢セメント系材料の表面硬度測定装置（以下、表面硬度測定装置１０という）を示す機能ブロック図で、１１は圧縮空気供給手段、１２は電磁弁、１３は電磁弁制御手段、１４は圧縮空気供給ノズル（以下、ノズルという）、１５はレーザ変位計、１６は基台、１７は基台移動手段、１８は表面硬度算出手段である。
圧縮空気供給手段１１は、空気を圧縮して送り出すもので、周知のエアコンプレサーなどが好適に用いられる。
電磁弁１２は、圧縮空気供給手段１１とノズル１４との間に設けられて、電磁弁制御手段１３から送られてくる開閉信号に応じて圧縮空気の流路を開閉する。
ノズル１４は、圧縮空気供給手段１１から送られてきた圧縮空気を、先端に設けられたノズル口１４ｈから測定対象物であるコンクリート１の表面に噴射する。なお、表面硬度を測定するコンクリート１としては、型枠２内に打設された、投入後から所定時間（１～２時間）経過した若材齢のコンクリートを用いた。
レーザ変位計１５は、測定対象物にレーザ光を照射するとともに、測定対象物からの反射光を２次元イメージセンサなどの位置検出素子で受光し、その位置変化を検出することで、対象物の変位量を検出する。なお、本例においては、対象物の変位量は、コンクリート１の表面に噴射された圧縮空気により形成されたコンクリート表面の凹みＫの深さである凹み量ｄである。
ノズル１４とレーザ変位計１５とは基台１６に搭載される。
本例では、圧縮空気の噴射方向とレーザ変位計１５の入射方向とを同軸にしている。これにより、凹みＫの形成後に、凹みＫに水分などが入る前に、凹み量ｄを計測することができるので、凹み量ｄを精度よく計測することができる。
基台移動手段１７は、基台１６を水平面内で移動させることで、ノズル１４とレーザ変位計１５とを複数の計測位置に移動させるもので、例えば、レールと、スライダーとを備え、スライダーに取付けられた移動体を水平面内で移動させる周知のスライド機構等が用いられる。
図２は、型枠へのセメント投入時からの経過時間と凹み量との関係を示す図で、横軸は計測した時刻、縦軸は凹み量ｄ（μｍ）である。同図の●を結んだ曲線に示すように、経過時間が長く（表面硬度が高く）なるにつれて、凹み量ｄが減少していることがわかる。
表面硬度算出手段１８は、レーザ変位計１５で計測したコンクリート表面の凹み量ｄと、予め設定された表面硬度Ｈ（ｄ）との関係から、当該コンクリート１の凝結硬化時における表面硬度Ｈを算出する。なお、本例では、圧縮空気の圧力を平均１１５ｋＰａとしたが、圧力、噴出時間等については、測定されるセメント系材料の配合比等により、適宜設定されることはいうまでもない。
本例では、表面硬度を、Ｈ（ｄ）＝１００/（ｄ＋１００）［μｍ/μｍ］とした。
なお、若材齢コンクリートの表面硬度としては、凹み量ｄ（μｍ）をそのまま用いてもよいが、凹み量ｄ（μｍ）は、表面硬度が低いほど大きな値となるので、本例のように、凹み量ｄの演算値のように、数値が大きいほど表面硬度が高いとする方が、凝結の度合いを判定する場合には好ましい。参考のため、セメント投入時からの経過時間と表面硬度Ｈ（ｄ）との関係を図２の○に示した。
また、後述するように、凹み量ｄに対応する量を制御する場合には、表面硬度Ｈ（ｄ）に変換することなく、凹み量ｄをそのまま用いる方が好ましい。
図１は、本実施の形態１に係る若材齢セメント系材料の表面硬度測定装置（以下、表面硬度測定装置１０という）を示す機能ブロック図で、１１は圧縮空気供給手段、１２は電磁弁、１３は電磁弁制御手段、１４は圧縮空気供給ノズル（以下、ノズルという）、１５はレーザ変位計、１６は基台、１７は基台移動手段、１８は表面硬度算出手段である。
圧縮空気供給手段１１は、空気を圧縮して送り出すもので、周知のエアコンプレサーなどが好適に用いられる。
電磁弁１２は、圧縮空気供給手段１１とノズル１４との間に設けられて、電磁弁制御手段１３から送られてくる開閉信号に応じて圧縮空気の流路を開閉する。
ノズル１４は、圧縮空気供給手段１１から送られてきた圧縮空気を、先端に設けられたノズル口１４ｈから測定対象物であるコンクリート１の表面に噴射する。なお、表面硬度を測定するコンクリート１としては、型枠２内に打設された、投入後から所定時間（１～２時間）経過した若材齢のコンクリートを用いた。
レーザ変位計１５は、測定対象物にレーザ光を照射するとともに、測定対象物からの反射光を２次元イメージセンサなどの位置検出素子で受光し、その位置変化を検出することで、対象物の変位量を検出する。なお、本例においては、対象物の変位量は、コンクリート１の表面に噴射された圧縮空気により形成されたコンクリート表面の凹みＫの深さである凹み量ｄである。
ノズル１４とレーザ変位計１５とは基台１６に搭載される。
本例では、圧縮空気の噴射方向とレーザ変位計１５の入射方向とを同軸にしている。これにより、凹みＫの形成後に、凹みＫに水分などが入る前に、凹み量ｄを計測することができるので、凹み量ｄを精度よく計測することができる。
基台移動手段１７は、基台１６を水平面内で移動させることで、ノズル１４とレーザ変位計１５とを複数の計測位置に移動させるもので、例えば、レールと、スライダーとを備え、スライダーに取付けられた移動体を水平面内で移動させる周知のスライド機構等が用いられる。
図２は、型枠へのセメント投入時からの経過時間と凹み量との関係を示す図で、横軸は計測した時刻、縦軸は凹み量ｄ（μｍ）である。同図の●を結んだ曲線に示すように、経過時間が長く（表面硬度が高く）なるにつれて、凹み量ｄが減少していることがわかる。
表面硬度算出手段１８は、レーザ変位計１５で計測したコンクリート表面の凹み量ｄと、予め設定された表面硬度Ｈ（ｄ）との関係から、当該コンクリート１の凝結硬化時における表面硬度Ｈを算出する。なお、本例では、圧縮空気の圧力を平均１１５ｋＰａとしたが、圧力、噴出時間等については、測定されるセメント系材料の配合比等により、適宜設定されることはいうまでもない。
本例では、表面硬度を、Ｈ（ｄ）＝１００/（ｄ＋１００）［μｍ/μｍ］とした。
なお、若材齢コンクリートの表面硬度としては、凹み量ｄ（μｍ）をそのまま用いてもよいが、凹み量ｄ（μｍ）は、表面硬度が低いほど大きな値となるので、本例のように、凹み量ｄの演算値のように、数値が大きいほど表面硬度が高いとする方が、凝結の度合いを判定する場合には好ましい。参考のため、セメント投入時からの経過時間と表面硬度Ｈ（ｄ）との関係を図２の○に示した。
また、後述するように、凹み量ｄに対応する量を制御する場合には、表面硬度Ｈ（ｄ）に変換することなく、凹み量ｄをそのまま用いる方が好ましい。
【0010】
次に、表面硬度測定装置１０を用いて若材齢のコンクリート１の表面硬度を算出する方法について説明する。
まず、基台移動手段１７により、基台１６を移動させて、ノズル１４とレーザ変位計１５とをコンクリート１の上部に位置させる。そして、電磁弁１２を開放して、ノズル１４のノズル口１４ｈから、コンクリート１の表面に圧縮空気を噴射する。
次に、レーザ変位計１５により、圧縮空気の噴射によりコンクリート１の表面に形成された凹みＫの深さである凹み量ｄを計測し、この計測された凹み量ｄから、コンクリート１の表面硬度Ｈ（ｄ）を算出する。
その後、基台１６を移動させて、複数個所の凹み量ｄ１～ｄｎを測定して表面硬度Ｈ（ｄ１）～Ｈ（ｄｎ）を算出し、これら、Ｈ（ｄ１）～Ｈ（ｄｎ）の平均値を求め、この平均値を、当該コンクリート１の表面硬度Ｈ（ｄ）とする。
なお、計測位置表面に骨材があった場合には、圧縮空気が骨材に当たってしまい、凹み量が小さく出てしまうことがある。そこで、平均値とともに偏差を求めることにより、計測位置表面に骨材が合った場合の異常値を取除くようにすれば、凹み量（表面硬度）を精度よく測定することができる。
まず、基台移動手段１７により、基台１６を移動させて、ノズル１４とレーザ変位計１５とをコンクリート１の上部に位置させる。そして、電磁弁１２を開放して、ノズル１４のノズル口１４ｈから、コンクリート１の表面に圧縮空気を噴射する。
次に、レーザ変位計１５により、圧縮空気の噴射によりコンクリート１の表面に形成された凹みＫの深さである凹み量ｄを計測し、この計測された凹み量ｄから、コンクリート１の表面硬度Ｈ（ｄ）を算出する。
その後、基台１６を移動させて、複数個所の凹み量ｄ１～ｄｎを測定して表面硬度Ｈ（ｄ１）～Ｈ（ｄｎ）を算出し、これら、Ｈ（ｄ１）～Ｈ（ｄｎ）の平均値を求め、この平均値を、当該コンクリート１の表面硬度Ｈ（ｄ）とする。
なお、計測位置表面に骨材があった場合には、圧縮空気が骨材に当たってしまい、凹み量が小さく出てしまうことがある。そこで、平均値とともに偏差を求めることにより、計測位置表面に骨材が合った場合の異常値を取除くようにすれば、凹み量（表面硬度）を精度よく測定することができる。
【0011】
実施の形態２．
図３（ａ）は、本実施の形態２に係るコンクリート打設装置(以下、打設装置２０という）を示す図で、本例では、打設装置２０を用いて、フィルダムなどの斜面にコンクリート遮水壁を構築する。
同図において、２１は斜面の法尻から法肩にかけて敷設された一対の型枠付レール、２２は型枠付レールに横架橋され、型枠付レール２１に沿って、面の法尻から法肩に向かう方向（以下、前方という）に移動するスリップフォームである。スリップフォーム２２は、図示しない作業員が、後述する可動シュート２３ｃからスリップフォーム２２の前面に打設されたコンクリートの締固め作業を行うための足場となる上側作業台２２ａと、仕上げ作業を行うための足場となる下側作業台２２ｂとを備えている。
また、２３は斜面の上の平坦部である堤頂に設置されたコンクリートポンプ２３ａと、コンクリートポンプ２３ａにより送り出されたコンクリートをスリップフォーム２２の前方に供給する送りシュート２３ｂと、送りシュート２３ｂのスリップフォーム２２側の端部に取付けられて、送りシュート２３ｂから投入されるコンクリートを、型枠付レール２１の幅内全体に亘って打設する可動シュート２３ｃとを備えたコンクリート供給手段である。送りシュート２３ｂは、法肩か法尻に向かう方向である上下方向に対して垂直方向に分割された複数のシュート部材から成り、かつ、各々が着脱できるように構成され、最下部のシュート部材には可動シュート２３ｃが取付けられる。したがって、送りシュート２３ｂの長さを、コンクリートを打設する位置（高さ）によって適切な長さに設定することができる。
２４は、スリップフォーム２２の上側に設けられて、作業者が、送りシュート２３ｂの取外しと送りシュート２３ｂへの可動シュート２３ｃの着脱を行うためコンクリート投入用作業台である。
２５はスリップフォーム２２の下側作業台２２ｂ側に取付けられて締固め後のコンクリートの表面硬度を測定する表面硬度測定装置、２６はスリップフォーム２２の上昇速度を制御する上昇速度制御手段である。
締固め後のコンクリートは、注水時刻からの経過時間が３時間未満のコンクリートであるので、本例では、表面硬度測定装置２５として、実施の形態１に記載の表面硬度測定装置１０を用いている。
図３（ｂ）に示すように、スリップフォーム２２は、一端が頂上に固定され、他端がスリップフォーム２２の両端側に設置されたウインチ２２ｗに取付けられたワイヤＷにより支持されており、スリップフォーム２２は、ウインチ２２ｗを巻き上げることで、型枠付レール２１に沿って斜面を上昇する。なお、符号２２ｒは、スリップフォーム２２の下部に取付けられて型枠付レール２１上を走行する車輪である。
コンクリート供給手段２３は、コンクリートポンプ２３ａにより送り出されたコンクリートを、送りシュート２３ｂによりスリップフォーム２２の前方に投入するとともに、可動シュート２３ｃを左右の型枠付レール２１，２１方向へスイングさせることで、この投入されたコンクリートを型枠付レール２１の幅内全体に亘って打設する。
なお、図３（ａ）では省略したが、送りシュート２３ｂ及び可動シュート２３ｃの着脱を行うコンクリート投入用作業台２４も車輪とワイヤとウインチとを備えている。コンクリート供給手段２３は、コンクリート投入用作業台２４を、スリップフォーム２２とは独立に、型枠付レール２１に沿って前方に移動させながら、コンクリートを斜面の法尻から法肩に向かって順次打設する。
表面硬度測定装置２５は、可動シュート２３ｃにより打設されたコンクリートの表面硬度を測定する。
上昇速度制御手段２６は、表面硬度測定装置２５で測定したコンクリートの表面硬度に応じて、ウインチ２２ｗの巻き上げ速度（回転速度）を制御することで、スリップフォーム２２の上昇速度を制御する。
図３（ａ）は、本実施の形態２に係るコンクリート打設装置(以下、打設装置２０という）を示す図で、本例では、打設装置２０を用いて、フィルダムなどの斜面にコンクリート遮水壁を構築する。
同図において、２１は斜面の法尻から法肩にかけて敷設された一対の型枠付レール、２２は型枠付レールに横架橋され、型枠付レール２１に沿って、面の法尻から法肩に向かう方向（以下、前方という）に移動するスリップフォームである。スリップフォーム２２は、図示しない作業員が、後述する可動シュート２３ｃからスリップフォーム２２の前面に打設されたコンクリートの締固め作業を行うための足場となる上側作業台２２ａと、仕上げ作業を行うための足場となる下側作業台２２ｂとを備えている。
また、２３は斜面の上の平坦部である堤頂に設置されたコンクリートポンプ２３ａと、コンクリートポンプ２３ａにより送り出されたコンクリートをスリップフォーム２２の前方に供給する送りシュート２３ｂと、送りシュート２３ｂのスリップフォーム２２側の端部に取付けられて、送りシュート２３ｂから投入されるコンクリートを、型枠付レール２１の幅内全体に亘って打設する可動シュート２３ｃとを備えたコンクリート供給手段である。送りシュート２３ｂは、法肩か法尻に向かう方向である上下方向に対して垂直方向に分割された複数のシュート部材から成り、かつ、各々が着脱できるように構成され、最下部のシュート部材には可動シュート２３ｃが取付けられる。したがって、送りシュート２３ｂの長さを、コンクリートを打設する位置（高さ）によって適切な長さに設定することができる。
２４は、スリップフォーム２２の上側に設けられて、作業者が、送りシュート２３ｂの取外しと送りシュート２３ｂへの可動シュート２３ｃの着脱を行うためコンクリート投入用作業台である。
２５はスリップフォーム２２の下側作業台２２ｂ側に取付けられて締固め後のコンクリートの表面硬度を測定する表面硬度測定装置、２６はスリップフォーム２２の上昇速度を制御する上昇速度制御手段である。
締固め後のコンクリートは、注水時刻からの経過時間が３時間未満のコンクリートであるので、本例では、表面硬度測定装置２５として、実施の形態１に記載の表面硬度測定装置１０を用いている。
図３（ｂ）に示すように、スリップフォーム２２は、一端が頂上に固定され、他端がスリップフォーム２２の両端側に設置されたウインチ２２ｗに取付けられたワイヤＷにより支持されており、スリップフォーム２２は、ウインチ２２ｗを巻き上げることで、型枠付レール２１に沿って斜面を上昇する。なお、符号２２ｒは、スリップフォーム２２の下部に取付けられて型枠付レール２１上を走行する車輪である。
コンクリート供給手段２３は、コンクリートポンプ２３ａにより送り出されたコンクリートを、送りシュート２３ｂによりスリップフォーム２２の前方に投入するとともに、可動シュート２３ｃを左右の型枠付レール２１，２１方向へスイングさせることで、この投入されたコンクリートを型枠付レール２１の幅内全体に亘って打設する。
なお、図３（ａ）では省略したが、送りシュート２３ｂ及び可動シュート２３ｃの着脱を行うコンクリート投入用作業台２４も車輪とワイヤとウインチとを備えている。コンクリート供給手段２３は、コンクリート投入用作業台２４を、スリップフォーム２２とは独立に、型枠付レール２１に沿って前方に移動させながら、コンクリートを斜面の法尻から法肩に向かって順次打設する。
表面硬度測定装置２５は、可動シュート２３ｃにより打設されたコンクリートの表面硬度を測定する。
上昇速度制御手段２６は、表面硬度測定装置２５で測定したコンクリートの表面硬度に応じて、ウインチ２２ｗの巻き上げ速度（回転速度）を制御することで、スリップフォーム２２の上昇速度を制御する。
【0012】
次に、スリップフォーム２２の上昇速度を制御する方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、ノズル１４からコンクリート表面に圧縮空気を吹付ける（ステップＳ１１）。
次に、レーザ変位計１５にて圧縮空気を吹付けた箇所のコンクリート１の表面に形成された凹みの凹み量ｄを測定する（ステップＳ１２）。
凹み量ｄの測定はスリップフォーム２２の延長方向(水平方向）の複数箇所（ｎ箇所）で行ない、その平均値である平均凹み量ｄaveとする（ステップＳ１３）。
ｄave＝（ｄ１＋ｄ２＋……＋ｄｎ）/ｎである。
次に、平均凹み量ｄaveと基準凹み量ｄ０とを比較する（ステップＳ１４）。
なお、基準凹み量ｄ０は、施工前に行う試験施工にて予め求めておいたものとする。
平均凹み量ｄaveが基準凹み量ｄ０よりも大きい場合には、コンクリート表面が柔らかいと判定し、ステップＳ１５に進んで、スリップフォーム２２の上昇速度を下げる。
平均凹み量ｄaveが基準凹み量ｄ０よりも小さな場合には、コンクリート表面が硬いと判定し、ステップＳ１６に進んで、スリップフォーム２２の上昇速度を上げる。
これにより、締固め後のコンクリート１の表面硬度を一定にすることが可能となる。
なお、スリップフォーム２２の標準的な上昇速度は１．０～２．０ｍ/ｈ程度であるので、コンクリートの表面硬度の測定は、コンクリート投入後１時間程度経過したときの硬度となる。
まず、ノズル１４からコンクリート表面に圧縮空気を吹付ける（ステップＳ１１）。
次に、レーザ変位計１５にて圧縮空気を吹付けた箇所のコンクリート１の表面に形成された凹みの凹み量ｄを測定する（ステップＳ１２）。
凹み量ｄの測定はスリップフォーム２２の延長方向(水平方向）の複数箇所（ｎ箇所）で行ない、その平均値である平均凹み量ｄaveとする（ステップＳ１３）。
ｄave＝（ｄ１＋ｄ２＋……＋ｄｎ）/ｎである。
次に、平均凹み量ｄaveと基準凹み量ｄ０とを比較する（ステップＳ１４）。
なお、基準凹み量ｄ０は、施工前に行う試験施工にて予め求めておいたものとする。
平均凹み量ｄaveが基準凹み量ｄ０よりも大きい場合には、コンクリート表面が柔らかいと判定し、ステップＳ１５に進んで、スリップフォーム２２の上昇速度を下げる。
平均凹み量ｄaveが基準凹み量ｄ０よりも小さな場合には、コンクリート表面が硬いと判定し、ステップＳ１６に進んで、スリップフォーム２２の上昇速度を上げる。
これにより、締固め後のコンクリート１の表面硬度を一定にすることが可能となる。
なお、スリップフォーム２２の標準的な上昇速度は１．０～２．０ｍ/ｈ程度であるので、コンクリートの表面硬度の測定は、コンクリート投入後１時間程度経過したときの硬度となる。
【0013】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【0014】
例えば、前記実施の形態２では、算出した平均凹み量ｄaveと予め設定した基準凹み量ｄ０とを比較したが、基準凹み量を複数設け、例えば、ｄave≦ｄ０１ならスリップフォーム２２の上昇速度を１．４ｍ/ｈに変更し、ｄ０１＜ｄave≦ｄ０２なら、上昇速度を１．２ｍ/ｈに変更し、ｄave＞ｄ０２なら、上昇速度を１．０ｍ/ｈに変更するなど、平均凹み量ｄaveの値により、スリップフォーム２２の上昇速度を変更するようにしてもよい。
また、前記実施の形態２では、送りシュート２３ｂからコンクリートを供給するタイプのコンクリート打設装置を用いたが、例えば、特開２０１１－１６８９７１号公報に開示されている、コンクリートポンプからスリップフォームに設けたベルトコンベヤにコンクリートを供給するタイプのコンクリート打設装置に本発明の表面硬度測定装置１０を搭載しても、同様の効果を得ることができる。
また、前記実施の形態２では、フィルダムなどの斜面にコンクリート遮水壁を構築するコンクリート打設装置２０に表面硬度測定装置１０（表面硬度測定装置２５）を搭載した場合について説明したが、煙突の構築や高速道路の舗装などにスリップフォーム工法に用いられるコンクリート打設装置に表面硬度測定装置１０を搭載して、スリップフォームの移動速度を制御すれば、コンクリートの変形を防止することができる。
また、前記実施の形態２では、送りシュート２３ｂからコンクリートを供給するタイプのコンクリート打設装置を用いたが、例えば、特開２０１１－１６８９７１号公報に開示されている、コンクリートポンプからスリップフォームに設けたベルトコンベヤにコンクリートを供給するタイプのコンクリート打設装置に本発明の表面硬度測定装置１０を搭載しても、同様の効果を得ることができる。
また、前記実施の形態２では、フィルダムなどの斜面にコンクリート遮水壁を構築するコンクリート打設装置２０に表面硬度測定装置１０（表面硬度測定装置２５）を搭載した場合について説明したが、煙突の構築や高速道路の舗装などにスリップフォーム工法に用いられるコンクリート打設装置に表面硬度測定装置１０を搭載して、スリップフォームの移動速度を制御すれば、コンクリートの変形を防止することができる。
【符号の説明】
【0015】
１ コンクリート、２ 型枠、
１０，２５ セメント系材料の表面硬度測定装置、１１ 圧縮空気供給手段、
１２ 電磁弁、１３ 電磁弁制御手段、１４ 圧縮空気供給ノズル（ノズル）、
１４ｈ ノズル口、１５ レーザ変位計、１６ 基台、１７ 基台移動手段、
１８ 表面硬度算出手段、
２０ コンクリート打設装置、
２１ 型枠付レール、２２ スリップフォーム、２２ａ 上側作業台、
２２ｂ 下側作業台、２２ｗ ウインチ、２２ｒ 車輪、
２３ コンクリート供給手段、２３ａ コンクリートポンプ、２３ｂ 送りシュート、
２３ｃ 可動シュート、２４ コンクリート投入用作業台、２６ 上昇速度制御手段、
Ｋ 凹み、Ｗ ワイヤ。
１０，２５ セメント系材料の表面硬度測定装置、１１ 圧縮空気供給手段、
１２ 電磁弁、１３ 電磁弁制御手段、１４ 圧縮空気供給ノズル（ノズル）、
１４ｈ ノズル口、１５ レーザ変位計、１６ 基台、１７ 基台移動手段、
１８ 表面硬度算出手段、
２０ コンクリート打設装置、
２１ 型枠付レール、２２ スリップフォーム、２２ａ 上側作業台、
２２ｂ 下側作業台、２２ｗ ウインチ、２２ｒ 車輪、
２３ コンクリート供給手段、２３ａ コンクリートポンプ、２３ｂ 送りシュート、
２３ｃ 可動シュート、２４ コンクリート投入用作業台、２６ 上昇速度制御手段、
Ｋ 凹み、Ｗ ワイヤ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】