マスコンクリート構造体の構築方法
【課題】マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができるマスコンクリート構造体の構築方法を提供する。
【解決手段】下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層２を構築するマスコンクリート構造体１の構築方法において、打設済の複数のコンクリート層２のうち、少なくとも最上部に位置するコンクリート層２を打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数のコンクリート層２からなる打設済コンクリート構造体３の表層部４と内層部５との温度差を緩和するとともに打設済コンクリート構造体３の表層部４とその上部に新たに増打ちされる新設コンクリート構造体の内層部との温度差を緩和することを特徴する。
【解決手段】下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層２を構築するマスコンクリート構造体１の構築方法において、打設済の複数のコンクリート層２のうち、少なくとも最上部に位置するコンクリート層２を打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数のコンクリート層２からなる打設済コンクリート構造体３の表層部４と内層部５との温度差を緩和するとともに打設済コンクリート構造体３の表層部４とその上部に新たに増打ちされる新設コンクリート構造体の内層部との温度差を緩和することを特徴する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスコンクリート構造体の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダム堤体や橋梁の橋脚部に用いられるマスコンクリート構造体は、下部から例えば１〜２ｍ程度の高さの１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を形成する工法によって構築されている。
【０００３】
ところで、近年、既存のダム堤体（旧堤体）に新堤体コンクリートを腹付けして、嵩上げする再開発工事が行われることがあるが、この新堤体コンクリートも体積の大きいマスコンクリート構造体であるので、所定高さの１リフトごとにコンクリートを順次打設する工法が採用されている。
【０００４】
以上のようなマスコンクリート構造体を積雪量の多い寒冷地で構築する場合、越冬によるコンクリートの打設休止期間を設けなければならないことがある。この打設休止期間では、図１３に示すように、新堤体コンクリート１００の内層部１０１がコンクリートの水和反応によって温度上昇するのに対して、表層部１０２が外気によって冷却されるので、内層部１０１と表層部１０２との温度差が大きくなり、応力ひずみが発生する。この応力ひずみは、新堤体コンクリート１００の上端と、旧堤体１１０との接合部１０３に集中して発生し、この接合部１０３にひび割れが発生してしまうことがあった。このひび割れが接合面に沿って伸展すると、新旧堤体の一体化を阻害する要因となる可能性があった。
【０００５】
そこで、新堤体コンクリート１００の内層部１０１と表層部１０２との温度差を小さくするために、従来より、新堤体コンクリート１００の表面に断熱養生マットを敷設して表層部の温度低下を抑制する対策や、打設するコンクリートの温度を予め低くするプレクーリング（例えば、特許文献１参照）を行うといった対策が施されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記した断熱養生マットを敷設する対策では、表面部の温度低下をある程度抑えることができたが、接合部１０３にはひび割れが発生して伸展してしまう可能性があった。また、前記したコンクリートをプレクーリングする対策では、夏期のコンクリート温度を５℃程度低下させることができるが、冬期の越冬面（表面部）と内部との温度差については殆んど変化なく、越冬時の応力ひずみの発生の抑制に対しての効果は小さいと考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は前記の問題を解決すべく案出されたものであって、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができるマスコンクリート構造体の構築方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和することを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法である。
【００１０】
このような方法によれば、少なくとも最上部に位置するコンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を効率的に緩和することができるので、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和するとともに前記打設済コンクリート構造体の前記表層部とその上部に新たに増打ちされる新設コンクリート構造体の内層部との温度差を緩和するように、打設休止期間中に加熱することを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法である。
【００１２】
このような方法によれば、少なくとも最上部に位置するコンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を効率的に緩和することができるので、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。さらに、前記の加熱によって、打設済コンクリート構造体の表層部と新設コンクリート構造体の内層部との温度差を効率的に緩和することができるので、打設済コンクリート構造体と新設コンクリート構造体との接合部に発生する応力ひずみを抑制して、その部分のひび割れの発生も抑えることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記コンクリート層の加熱は、前記コンクリート層内に熱媒体流路を形成し、前記熱媒体流路内に熱媒体を流すことで行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスコンクリート構造体の構築方法である。
【００１４】
このような方法によれば、簡単な構成で容易にコンクリート層内を効率的に加熱することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法の１年目の施工状態を示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法の２年目の施工状態を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法の３年目の施工状態を示した断面図である。
【図４】（ａ）は、１リフト分のコンクリート層を加熱する構造を示した断面図、（ｂ）は、２リフト分のコンクリート層を加熱する構造を示した断面図、（ｃ）は、３リフト分のコンクリート層を加熱する構造を示した断面図である。
【図５】加熱するリフト数と新堤体コンクリート構造体の最低温度との関係を示したグラフである。
【図６】加熱するリフト数と新堤体コンクリート構造体の最大ひずみとの関係を示したグラフである。
【図７】（ａ）は、表面から１リフト分下部のコンクリート層を加熱した状態を示した断面図、（ｂ）は、表面からハーフリフト分下部のコンクリート層を加熱した状態を示した断面図である。
【図８】加熱する温水の通水温度と新堤体コンクリート構造体の最低温度との関係を示したグラフである。
【図９】加熱する温水の通水温度と新堤体コンクリート構造体の最大ひずみとの関係を示したグラフである。
【図１０】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の１年目の越冬時の状態を示した断面図であって、（ａ）は温度分布図、（ｂ）はひずみ分布図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の２年目の越冬時の状態を示した断面図であって、（ａ）は温度分布図、（ｂ）はひずみ分布図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の３年目の越冬時の状態を示した断面図であって、（ａ）は温度分布図、（ｂ）はひずみ分布図である。
【図１３】従来のマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の越冬時の状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るマスコンクリート構造体の構築方法を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、積雪量の多い寒冷地で、既設のダム堤体（旧堤体）に新堤体コンクリートを腹付けしてダム堤体を嵩上げする再開発工事における新堤体コンクリート構造体をマスコンクリート構造体の一例として挙げて、その構築方向を説明する。
【００１８】
図１乃至図３に示すように、旧堤体５０の傾斜面５１に沿って形成される新堤体コンクリート構造体（マスコンクリート構造体）１は、下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層２を構築することで形成される。１リフトとは、コンクリート層２の一層分の打設高さ（厚さ）を示し、例えば、１．５ｍに設定されている。積雪量の多い寒冷地では、越冬によるコンクリートの打設休止期間（例えば、１１月から翌年３月まで）が設けられる。
【００１９】
ところで、本発明は、図１及び図２に示すように、打設済の複数のコンクリート層２のうち、少なくとも打設休止期間中（以下「越冬中」と言う場合がある）に最上部に位置するコンクリート層２を、打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数のコンクリート層２，２…からなる打設済コンクリート構造体３の表層部４と内層部５との温度差を緩和することを特徴とする。
【００２０】
コンクリート層２の加熱は、図４の（ａ）に示すように、コンクリート層２内に熱媒体流路１０を形成し、熱媒体流路１０内に熱媒体を流すことで行われる。熱媒体流路１０は、最上部に位置するコンクリート層２とその下側に位置するコンクリート層２との間に敷設された配管にて構成されている。熱媒体流路１０は、例えば、１．５ｍピッチで蛇行して配置されており、内部に熱媒体として所定の温度に加熱された温水が通水される。熱媒体流路１０を形成するに際しては、最上部の下側に位置するコンクリート層２を構築した後に、その表面に配管を敷設し、この配管を覆うようにコンクリートを打設して最上部のコンクリート層２を構築する。これによって、熱媒体流路１０が、打設済コンクリート構造体３の表層部４に内蔵されて配置されることとなる。なお、コンクリート層２の加熱は、前記のように熱媒体流路１０内に熱媒体を流す方法に限定されるものではなく、流体を用いずに電熱線や触媒等で加熱する等、他の方法で行うようにしてもよい。
【００２１】
なお、熱媒体流路１０の敷設位置は、最上部に位置するコンクリート層２とその下側に位置するコンクリート層２との間のみに限定されるものではない。例えば、前記位置に加えて、さらに上から２層目のコンクリート層２と３層目のコンクリート層２との間に熱媒体流路１０を設けてもよいし（図４の（ｂ）参照）、さらに下方に熱媒体流路１０を設けてもよい（図４の（ｃ）参照）。
【００２２】
また、図７の（ｂ）に示すように、最上部のコンクリート層２の内部で、１リフトの半分（ハーフリフト）の高さ位置に熱媒体流路１０を設けてもよい。この場合、一旦、ハーフリフトの高さまでコンクリートを打設してコンクリート層２の半分を構築した後に、その上に熱媒体流路１０を敷設してから、上部のコンクリートを打設することで、熱媒体流路１０をコンクリート層２の中間部に配置させる。
【００２３】
以上のような熱媒体流路１０を備えた新堤体コンクリート構造体１の１年目の越冬中は、図１に示すように、熱媒体流路１０内に温水を通水させて打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱する。
【００２４】
このように、打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱することで、越冬中の外気温による表層部４の温度低下を抑えることができる。これによって、打設済コンクリート構造体３の表層部４と、コンクリートの水和反応によって温度上昇する内層部５との温度差を効率的に緩和することができる。したがって、新堤体コンクリート構造体１の表層部４に発生する応力ひずみを抑制できるので、表面のひび割れの発生を抑えることができる。特に応力ひずみが集中する新堤体コンクリート構造体１と旧堤体５０との接合部６のひび割れの発生も抑えることができる。なお、熱媒体流路１０の設置位置、設置数や通水温度に応じて、具体的な温度変化や応力ひずみを検討した結果については後述する。
【００２５】
１年目の打設休止期間が終了したら、図２に示すように、１年目の打設済コンクリート構造体３の上部に、２年目の新設コンクリート構造体７を順次構築して新堤体コンクリート構造体１を構築していく。
【００２６】
以上のように、打設休止期間（越冬期間）中に打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱しておくことで、新設コンクリート構造体７の構築期間においても、打設済コンクリート構造体３の表層部４と、新設コンクリート構造体７のコンクリートの水和反応によって温度上昇する内層部８との温度差を効率的に緩和することができるので、１年目の打設済コンクリート構造体３と２年目の新設コンクリート構造体７との接合部９に発生する応力ひずみを抑制して、その部分のひび割れの発生を抑えることができる。
【００２７】
その後、２年目の越冬面となる、２年目の打設済コンクリート構造体３の最上部に位置するコンクリート層２内に熱媒体流路１０を形成する。熱媒体流路１０は、１年目の越冬面近傍に形成された熱媒体流路１０と同様の構成で、同様の工程によって形成される。そして、新堤体コンクリート構造体１の２年目の越冬中は、前記熱媒体流路１０内に熱媒体を流すことで、２年目の打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱する。
【００２８】
このように、２年目の越冬中においても、打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱することで、打設済コンクリート構造体３の表層部４と内層部５との温度差を効率的に緩和することができるので、マスコンクリート構造体１の表層部４に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。
【００２９】
２年目の打設休止期間が終了したら、図３に示すように、２年目の打設済コンクリート構造体３の上部に、３年目の新設コンクリート構造体７を順次構築して新堤体コンクリート構造体１を構築していく。
【００３０】
以上のように、打設休止期間（越冬期間）中に打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱しておくことで、新設コンクリート構造体７の構築期間においても、２年目の打設済コンクリート構造体３の表層部４と、３年目の新設コンクリート構造体７の内層部８との温度差を効率的に緩和することができるので、打設済コンクリート構造体３と新設コンクリート構造体７との接合部９に発生する応力ひずみを抑制して、その部分のひび割れの発生を抑えることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、３年目の施工によって新堤体コンクリート構造体１が完成するが、施工年数は３年に限定されるものではなく、ダム堤体の規模や、打設休止期間を除いた施工可能期間に応じて、施工年数が決定される。
【００３２】
次に、熱媒体流路１０の設置数をパラメータとして、新堤体コンクリート構造体１内部の最低温度と発生する応力ひずみを検討した結果を説明する。
【００３３】
まず、図４の（ａ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部のみに熱媒体流路１０を設けた場合（１リフト加熱）と、図４の（ｂ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部と、その下側のコンクリート層２の下部に熱媒体流路１０を二段で設けた場合（２リフト加熱）と、図４の（ｃ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部と、その下側のコンクリート層２の下部と、さらに下側のコンクリート層２の下部に熱媒体流路１０を三段で設けた場合（３リフト加熱）の三形態について、１年目と２年目における越冬時の新堤体コンクリート構造体１の最低温度と、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみをＦＥＭ解析によって算出した。ここで、１リフト高さは１．５ｍ、熱媒体流路１０の配置ピッチは１．５ｍ、熱媒体流路１０内に流す温水の通水温度は２０℃とする。また、越冬用の養生マット（図示せず）を、新堤体コンクリート構造体１の表面だけでなく、旧堤体５０にも越冬面から２リフト上部の高さまで設置する。
【００３４】
新堤体コンクリート構造体１内部（表層部４）の最低温度は、図５に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱で「４．１１℃」、２リフト加熱で「４．１８℃」、３リフト加熱で「４．１９℃」となる。なお、加熱なしの場合は、最低温度が「３．４７℃」となる（図５中、黒三角参照）。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱で「４．３８℃」、２リフト加熱で「４．４３℃」、３リフト加熱で「４．４２℃」となり、加熱なしの場合は「３．７３℃」となる（図５中、白三角参照）。
【００３５】
新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみは、図６に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱で「１３１．１μ」、２リフト加熱で「１３４．８μ」、３リフト加熱で「１３５．４μ」となる。なお、加熱なしの場合は、最大ひずみが「１４８．４μ」となる（図６中、黒三角参照）。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱で「１００．０μ」、２リフト加熱で「１０１．５μ」、３リフト加熱で「９９．７μ」となり、加熱なしの場合は「１０９．９μ」となる（図６中、白三角参照）。
【００３６】
以上の結果より、新堤体コンクリート構造体１の表層部４の加熱を行うことによって、表層部４の最低温度が、加熱なしの場合よりも高くなり、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみを小さくできることが解った。なお、１リフト加熱から３リフト加熱にかけては、どのケースも略同等の最低温度と最大ひずみとなるので、表面に近い部分を加熱するのが効果的であることが解った。そして、加熱による費用と最大ひずみの低減効率を考慮して、１リフト加熱とするのが好ましいことが解った。
【００３７】
次に、図７の（ａ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部に熱媒体流路１０を設けた場合（１リフト加熱）において、温水の通水温度を、２０℃，３０℃，４０℃と変化させて、１年目と２年目における越冬時の新堤体コンクリート構造体１の最低温度と、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみをＦＥＭ解析によって算出した。また、図７の（ｂ）に示すように、最上部のコンクリート層２の中間部に熱媒体流路１０を設けた場合（ハーフリフト加熱）において、温水の通水温度を、３０℃として、１年目と２年目における越冬時の新堤体コンクリート構造体１の最低温度と、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみをＦＥＭ解析によって算出した。
【００３８】
新堤体コンクリート構造体１内部（表層部４）の最低温度は、図８に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「４．１１℃」、通水温度３０℃で「５．２８℃」、通水温度４０℃で「６．４５℃」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最低温度が「６．１８℃」となる（図８中、黒丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最低温度が「３．４７℃」（図８中、黒三角参照）となる。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「４．３８℃」、通水温度３０℃で「５．６０℃」、通水温度４０℃で「６．８２℃」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最低温度が「６．５４℃」となる（図８中、白丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最低温度が「３．７３℃」となる（図８中、白三角参照）。
【００３９】
新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみは、図９に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「１３１．１μ」、通水温度３０℃で「１０２．６μ」、通水温度４０℃で「７４．８μ」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最大ひずみが「６９．８μ」となる（図９中、黒丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最大ひずみが「１４８．４μ」となる（図９中、黒三角参照）。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「１００．０μ」、通水温度３０℃で「８３．６μ」、通水温度４０℃で「６７．５μ」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最大ひずみが「７２．１μ」となる（図９中、白丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最大ひずみが「１０９．９μ」となる（図９中、白三角参照）。
【００４０】
以上の結果より、新堤体コンクリート構造体１の表層部４の加熱を行う際に、温水の通水温度を４０℃とした場合が最も表層部４の最低温度が高くなる。つまり、通水温度を高くするほど、温度低下を抑制できるので、内層部５との温度差を小さくでき、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみを小さくできることが解った。
【００４１】
また、１リフト加熱とハーフリフト加熱を比較すると、同じ条件の場合、ハーフリフト加熱の方が、新堤体コンクリート構造体１の表層部４の最低温度が高くなり、温度低下を抑制できるので、内層部５との温度差を小さくでき、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみを小さくできることが解った。特に、１年目の越冬時には、１リフト加熱で通水温度４０℃の場合よりもハーフリフト加熱で通水温度３０℃の場合の方が、最大ひずみが小さくなる。
【００４２】
次に、一段のハーフリフト加熱で通水温度３０℃の場合について、１年目、２年目、３年目の越冬時の旧堤体５０および新堤体コンクリート構造体１内部の温度分布とひずみ分布をＦＥＭ解析にて算出する。なお、図１０乃至図１２の（ａ）では、新堤体コンクリート構造体１内部の温度分布を濃淡で示しており、右側に温度分布と濃淡の対応を示している。また、図１０乃至図１２の（ｂ）では、新堤体コンクリート構造体１内部のひずみ分布を濃淡で示しており、右側にひずみ分布と濃淡の対応を示している。
【００４３】
１年目の越冬時の温度分布は、図１０の（ａ）に示すように、新堤体コンクリート構造体１の内層部５の温度が一番高く（２９．２℃）、内層部５から離間するに連れて徐々に温度が低下している。また、熱媒体流路１０の周囲も若干温度が高くなっており、新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部６は、「６．５℃」となっている。このような温度分布によって、発生するひずみ分布は、図１０の（ｂ）に示すように、ひび割れが一番発生しやすい新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部６では、引張側である「２０μ」と非常に小さい値となり、ひび割れの発生を防止することができる。また、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合面１２でのひずみは、例えば「４３μ」であって、図の濃淡から全体を見ても「５０μ」以下となり、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との一体化を阻害するようなことはない。なお、図１０中、堤体内に示された濃淡の濃い部分は、数値の低い側が示されている。
【００４４】
２年目の越冬時の温度分布は、図１１の（ａ）に示すように、２年目に構築された新堤体コンクリート構造体１の内層部５の温度が一番高く（２７．０℃）、内層部５から離間するに連れて徐々に温度が低下している。また、２年目に形成された熱媒体流路１０の周囲も若干温度が高くなっており、新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部６は、「７．０℃」となっている。このような温度分布によって、発生するひずみ分布は、図１１の（ｂ）に示すように、ひび割れが一番発生しやすい新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部では、引張側である「５３μ」と非常に小さい値となり、ひび割れの発生を防止することができる。また、このとき、１年目の越冬面の旧堤体５０との接合部６では、圧縮側である「−１５μ」となり、ひび割れの発生を防止することができる。さらに、２年目においても、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合面１２でのひずみは、図の濃淡から全体を見ても「５０μ」以下となり、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との一体化を阻害するようなことはない。なお、図１１中、堤体内に示された濃淡の濃い部分は、数値の低い側が示されている。
【００４５】
３年目の越冬時の温度分布は、図１２の（ａ）に示すように、３年目に構築された新堤体コンクリート構造体１の内層部５の温度が一番高いが、その部分の厚さが薄い為、外気温に冷やされて、「２０．６℃」となっており、表層部４と内層部５との温度差が小さくなっている。このような温度分布によって、発生するひずみ分布は、図１２の（ｂ）に示すように、１年目の越冬面の旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合部６では、圧縮側である「−１３μ」となり、２年目の越冬面の旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合部６では、圧縮側である「−９μ」となるので、ひび割れの発生を防止することができる。また、３年目の越冬時においても、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合面１２でのひずみは、全体を見ても「５０μ」以下となり、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との一体化を阻害するようなことはない。図１２中、堤体内に示された濃淡の濃い部分は、数値の低い側が示されている。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、新堤体コンクリート構造体１の表層部４に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。また、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との間のひび割れの発生も抑えることができるので、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１とを確実に一体化することができる。
【００４７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、旧堤体５０の斜面部に沿って構築される新堤体コンクリート構造体１をマスコンクリート構造体の一例としたが、マスコンクリート構造体は、これに限定されるものではなく、例えば、新設のダム堤体や、橋梁の橋脚部等のマスコンクリート構造体に対しても本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 新堤体コンクリート構造体（マスコンクリート構造体）
２ コンクリート層
３ 打設済コンクリート構造体
４ 表層部
５ （打設済コンクリート構造体の）内層部
７ 新設コンクリート構造体
８ （新設コンクリート構造体の）内層部
１０ 熱媒体流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスコンクリート構造体の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダム堤体や橋梁の橋脚部に用いられるマスコンクリート構造体は、下部から例えば１〜２ｍ程度の高さの１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を形成する工法によって構築されている。
【０００３】
ところで、近年、既存のダム堤体（旧堤体）に新堤体コンクリートを腹付けして、嵩上げする再開発工事が行われることがあるが、この新堤体コンクリートも体積の大きいマスコンクリート構造体であるので、所定高さの１リフトごとにコンクリートを順次打設する工法が採用されている。
【０００４】
以上のようなマスコンクリート構造体を積雪量の多い寒冷地で構築する場合、越冬によるコンクリートの打設休止期間を設けなければならないことがある。この打設休止期間では、図１３に示すように、新堤体コンクリート１００の内層部１０１がコンクリートの水和反応によって温度上昇するのに対して、表層部１０２が外気によって冷却されるので、内層部１０１と表層部１０２との温度差が大きくなり、応力ひずみが発生する。この応力ひずみは、新堤体コンクリート１００の上端と、旧堤体１１０との接合部１０３に集中して発生し、この接合部１０３にひび割れが発生してしまうことがあった。このひび割れが接合面に沿って伸展すると、新旧堤体の一体化を阻害する要因となる可能性があった。
【０００５】
そこで、新堤体コンクリート１００の内層部１０１と表層部１０２との温度差を小さくするために、従来より、新堤体コンクリート１００の表面に断熱養生マットを敷設して表層部の温度低下を抑制する対策や、打設するコンクリートの温度を予め低くするプレクーリング（例えば、特許文献１参照）を行うといった対策が施されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記した断熱養生マットを敷設する対策では、表面部の温度低下をある程度抑えることができたが、接合部１０３にはひび割れが発生して伸展してしまう可能性があった。また、前記したコンクリートをプレクーリングする対策では、夏期のコンクリート温度を５℃程度低下させることができるが、冬期の越冬面（表面部）と内部との温度差については殆んど変化なく、越冬時の応力ひずみの発生の抑制に対しての効果は小さいと考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は前記の問題を解決すべく案出されたものであって、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができるマスコンクリート構造体の構築方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和することを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法である。
【００１０】
このような方法によれば、少なくとも最上部に位置するコンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を効率的に緩和することができるので、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和するとともに前記打設済コンクリート構造体の前記表層部とその上部に新たに増打ちされる新設コンクリート構造体の内層部との温度差を緩和するように、打設休止期間中に加熱することを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法である。
【００１２】
このような方法によれば、少なくとも最上部に位置するコンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を効率的に緩和することができるので、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。さらに、前記の加熱によって、打設済コンクリート構造体の表層部と新設コンクリート構造体の内層部との温度差を効率的に緩和することができるので、打設済コンクリート構造体と新設コンクリート構造体との接合部に発生する応力ひずみを抑制して、その部分のひび割れの発生も抑えることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記コンクリート層の加熱は、前記コンクリート層内に熱媒体流路を形成し、前記熱媒体流路内に熱媒体を流すことで行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスコンクリート構造体の構築方法である。
【００１４】
このような方法によれば、簡単な構成で容易にコンクリート層内を効率的に加熱することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マスコンクリート構造体の表層部に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法の１年目の施工状態を示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法の２年目の施工状態を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法の３年目の施工状態を示した断面図である。
【図４】（ａ）は、１リフト分のコンクリート層を加熱する構造を示した断面図、（ｂ）は、２リフト分のコンクリート層を加熱する構造を示した断面図、（ｃ）は、３リフト分のコンクリート層を加熱する構造を示した断面図である。
【図５】加熱するリフト数と新堤体コンクリート構造体の最低温度との関係を示したグラフである。
【図６】加熱するリフト数と新堤体コンクリート構造体の最大ひずみとの関係を示したグラフである。
【図７】（ａ）は、表面から１リフト分下部のコンクリート層を加熱した状態を示した断面図、（ｂ）は、表面からハーフリフト分下部のコンクリート層を加熱した状態を示した断面図である。
【図８】加熱する温水の通水温度と新堤体コンクリート構造体の最低温度との関係を示したグラフである。
【図９】加熱する温水の通水温度と新堤体コンクリート構造体の最大ひずみとの関係を示したグラフである。
【図１０】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の１年目の越冬時の状態を示した断面図であって、（ａ）は温度分布図、（ｂ）はひずみ分布図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の２年目の越冬時の状態を示した断面図であって、（ａ）は温度分布図、（ｂ）はひずみ分布図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の３年目の越冬時の状態を示した断面図であって、（ａ）は温度分布図、（ｂ）はひずみ分布図である。
【図１３】従来のマスコンクリート構造体の構築方法によって構築されたダム堤体の越冬時の状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るマスコンクリート構造体の構築方法を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、積雪量の多い寒冷地で、既設のダム堤体（旧堤体）に新堤体コンクリートを腹付けしてダム堤体を嵩上げする再開発工事における新堤体コンクリート構造体をマスコンクリート構造体の一例として挙げて、その構築方向を説明する。
【００１８】
図１乃至図３に示すように、旧堤体５０の傾斜面５１に沿って形成される新堤体コンクリート構造体（マスコンクリート構造体）１は、下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層２を構築することで形成される。１リフトとは、コンクリート層２の一層分の打設高さ（厚さ）を示し、例えば、１．５ｍに設定されている。積雪量の多い寒冷地では、越冬によるコンクリートの打設休止期間（例えば、１１月から翌年３月まで）が設けられる。
【００１９】
ところで、本発明は、図１及び図２に示すように、打設済の複数のコンクリート層２のうち、少なくとも打設休止期間中（以下「越冬中」と言う場合がある）に最上部に位置するコンクリート層２を、打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数のコンクリート層２，２…からなる打設済コンクリート構造体３の表層部４と内層部５との温度差を緩和することを特徴とする。
【００２０】
コンクリート層２の加熱は、図４の（ａ）に示すように、コンクリート層２内に熱媒体流路１０を形成し、熱媒体流路１０内に熱媒体を流すことで行われる。熱媒体流路１０は、最上部に位置するコンクリート層２とその下側に位置するコンクリート層２との間に敷設された配管にて構成されている。熱媒体流路１０は、例えば、１．５ｍピッチで蛇行して配置されており、内部に熱媒体として所定の温度に加熱された温水が通水される。熱媒体流路１０を形成するに際しては、最上部の下側に位置するコンクリート層２を構築した後に、その表面に配管を敷設し、この配管を覆うようにコンクリートを打設して最上部のコンクリート層２を構築する。これによって、熱媒体流路１０が、打設済コンクリート構造体３の表層部４に内蔵されて配置されることとなる。なお、コンクリート層２の加熱は、前記のように熱媒体流路１０内に熱媒体を流す方法に限定されるものではなく、流体を用いずに電熱線や触媒等で加熱する等、他の方法で行うようにしてもよい。
【００２１】
なお、熱媒体流路１０の敷設位置は、最上部に位置するコンクリート層２とその下側に位置するコンクリート層２との間のみに限定されるものではない。例えば、前記位置に加えて、さらに上から２層目のコンクリート層２と３層目のコンクリート層２との間に熱媒体流路１０を設けてもよいし（図４の（ｂ）参照）、さらに下方に熱媒体流路１０を設けてもよい（図４の（ｃ）参照）。
【００２２】
また、図７の（ｂ）に示すように、最上部のコンクリート層２の内部で、１リフトの半分（ハーフリフト）の高さ位置に熱媒体流路１０を設けてもよい。この場合、一旦、ハーフリフトの高さまでコンクリートを打設してコンクリート層２の半分を構築した後に、その上に熱媒体流路１０を敷設してから、上部のコンクリートを打設することで、熱媒体流路１０をコンクリート層２の中間部に配置させる。
【００２３】
以上のような熱媒体流路１０を備えた新堤体コンクリート構造体１の１年目の越冬中は、図１に示すように、熱媒体流路１０内に温水を通水させて打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱する。
【００２４】
このように、打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱することで、越冬中の外気温による表層部４の温度低下を抑えることができる。これによって、打設済コンクリート構造体３の表層部４と、コンクリートの水和反応によって温度上昇する内層部５との温度差を効率的に緩和することができる。したがって、新堤体コンクリート構造体１の表層部４に発生する応力ひずみを抑制できるので、表面のひび割れの発生を抑えることができる。特に応力ひずみが集中する新堤体コンクリート構造体１と旧堤体５０との接合部６のひび割れの発生も抑えることができる。なお、熱媒体流路１０の設置位置、設置数や通水温度に応じて、具体的な温度変化や応力ひずみを検討した結果については後述する。
【００２５】
１年目の打設休止期間が終了したら、図２に示すように、１年目の打設済コンクリート構造体３の上部に、２年目の新設コンクリート構造体７を順次構築して新堤体コンクリート構造体１を構築していく。
【００２６】
以上のように、打設休止期間（越冬期間）中に打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱しておくことで、新設コンクリート構造体７の構築期間においても、打設済コンクリート構造体３の表層部４と、新設コンクリート構造体７のコンクリートの水和反応によって温度上昇する内層部８との温度差を効率的に緩和することができるので、１年目の打設済コンクリート構造体３と２年目の新設コンクリート構造体７との接合部９に発生する応力ひずみを抑制して、その部分のひび割れの発生を抑えることができる。
【００２７】
その後、２年目の越冬面となる、２年目の打設済コンクリート構造体３の最上部に位置するコンクリート層２内に熱媒体流路１０を形成する。熱媒体流路１０は、１年目の越冬面近傍に形成された熱媒体流路１０と同様の構成で、同様の工程によって形成される。そして、新堤体コンクリート構造体１の２年目の越冬中は、前記熱媒体流路１０内に熱媒体を流すことで、２年目の打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱する。
【００２８】
このように、２年目の越冬中においても、打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱することで、打設済コンクリート構造体３の表層部４と内層部５との温度差を効率的に緩和することができるので、マスコンクリート構造体１の表層部４に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。
【００２９】
２年目の打設休止期間が終了したら、図３に示すように、２年目の打設済コンクリート構造体３の上部に、３年目の新設コンクリート構造体７を順次構築して新堤体コンクリート構造体１を構築していく。
【００３０】
以上のように、打設休止期間（越冬期間）中に打設済コンクリート構造体３の表層部４を加熱しておくことで、新設コンクリート構造体７の構築期間においても、２年目の打設済コンクリート構造体３の表層部４と、３年目の新設コンクリート構造体７の内層部８との温度差を効率的に緩和することができるので、打設済コンクリート構造体３と新設コンクリート構造体７との接合部９に発生する応力ひずみを抑制して、その部分のひび割れの発生を抑えることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、３年目の施工によって新堤体コンクリート構造体１が完成するが、施工年数は３年に限定されるものではなく、ダム堤体の規模や、打設休止期間を除いた施工可能期間に応じて、施工年数が決定される。
【００３２】
次に、熱媒体流路１０の設置数をパラメータとして、新堤体コンクリート構造体１内部の最低温度と発生する応力ひずみを検討した結果を説明する。
【００３３】
まず、図４の（ａ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部のみに熱媒体流路１０を設けた場合（１リフト加熱）と、図４の（ｂ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部と、その下側のコンクリート層２の下部に熱媒体流路１０を二段で設けた場合（２リフト加熱）と、図４の（ｃ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部と、その下側のコンクリート層２の下部と、さらに下側のコンクリート層２の下部に熱媒体流路１０を三段で設けた場合（３リフト加熱）の三形態について、１年目と２年目における越冬時の新堤体コンクリート構造体１の最低温度と、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみをＦＥＭ解析によって算出した。ここで、１リフト高さは１．５ｍ、熱媒体流路１０の配置ピッチは１．５ｍ、熱媒体流路１０内に流す温水の通水温度は２０℃とする。また、越冬用の養生マット（図示せず）を、新堤体コンクリート構造体１の表面だけでなく、旧堤体５０にも越冬面から２リフト上部の高さまで設置する。
【００３４】
新堤体コンクリート構造体１内部（表層部４）の最低温度は、図５に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱で「４．１１℃」、２リフト加熱で「４．１８℃」、３リフト加熱で「４．１９℃」となる。なお、加熱なしの場合は、最低温度が「３．４７℃」となる（図５中、黒三角参照）。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱で「４．３８℃」、２リフト加熱で「４．４３℃」、３リフト加熱で「４．４２℃」となり、加熱なしの場合は「３．７３℃」となる（図５中、白三角参照）。
【００３５】
新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみは、図６に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱で「１３１．１μ」、２リフト加熱で「１３４．８μ」、３リフト加熱で「１３５．４μ」となる。なお、加熱なしの場合は、最大ひずみが「１４８．４μ」となる（図６中、黒三角参照）。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱で「１００．０μ」、２リフト加熱で「１０１．５μ」、３リフト加熱で「９９．７μ」となり、加熱なしの場合は「１０９．９μ」となる（図６中、白三角参照）。
【００３６】
以上の結果より、新堤体コンクリート構造体１の表層部４の加熱を行うことによって、表層部４の最低温度が、加熱なしの場合よりも高くなり、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみを小さくできることが解った。なお、１リフト加熱から３リフト加熱にかけては、どのケースも略同等の最低温度と最大ひずみとなるので、表面に近い部分を加熱するのが効果的であることが解った。そして、加熱による費用と最大ひずみの低減効率を考慮して、１リフト加熱とするのが好ましいことが解った。
【００３７】
次に、図７の（ａ）に示すように、最上部のコンクリート層２の下部に熱媒体流路１０を設けた場合（１リフト加熱）において、温水の通水温度を、２０℃，３０℃，４０℃と変化させて、１年目と２年目における越冬時の新堤体コンクリート構造体１の最低温度と、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみをＦＥＭ解析によって算出した。また、図７の（ｂ）に示すように、最上部のコンクリート層２の中間部に熱媒体流路１０を設けた場合（ハーフリフト加熱）において、温水の通水温度を、３０℃として、１年目と２年目における越冬時の新堤体コンクリート構造体１の最低温度と、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみをＦＥＭ解析によって算出した。
【００３８】
新堤体コンクリート構造体１内部（表層部４）の最低温度は、図８に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「４．１１℃」、通水温度３０℃で「５．２８℃」、通水温度４０℃で「６．４５℃」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最低温度が「６．１８℃」となる（図８中、黒丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最低温度が「３．４７℃」（図８中、黒三角参照）となる。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「４．３８℃」、通水温度３０℃で「５．６０℃」、通水温度４０℃で「６．８２℃」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最低温度が「６．５４℃」となる（図８中、白丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最低温度が「３．７３℃」となる（図８中、白三角参照）。
【００３９】
新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみは、図９に示すように、１年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「１３１．１μ」、通水温度３０℃で「１０２．６μ」、通水温度４０℃で「７４．８μ」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最大ひずみが「６９．８μ」となる（図９中、黒丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最大ひずみが「１４８．４μ」となる（図９中、黒三角参照）。また、２年目の越冬時では、１リフト加熱における通水温度２０℃で「１００．０μ」、通水温度３０℃で「８３．６μ」、通水温度４０℃で「６７．５μ」となる。ハーフリフト加熱（通水温度３０℃）では、最大ひずみが「７２．１μ」となる（図９中、白丸参照）。なお、加熱なしの場合は、最大ひずみが「１０９．９μ」となる（図９中、白三角参照）。
【００４０】
以上の結果より、新堤体コンクリート構造体１の表層部４の加熱を行う際に、温水の通水温度を４０℃とした場合が最も表層部４の最低温度が高くなる。つまり、通水温度を高くするほど、温度低下を抑制できるので、内層部５との温度差を小さくでき、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみを小さくできることが解った。
【００４１】
また、１リフト加熱とハーフリフト加熱を比較すると、同じ条件の場合、ハーフリフト加熱の方が、新堤体コンクリート構造体１の表層部４の最低温度が高くなり、温度低下を抑制できるので、内層部５との温度差を小さくでき、新堤体コンクリート構造体１に発生する最大ひずみを小さくできることが解った。特に、１年目の越冬時には、１リフト加熱で通水温度４０℃の場合よりもハーフリフト加熱で通水温度３０℃の場合の方が、最大ひずみが小さくなる。
【００４２】
次に、一段のハーフリフト加熱で通水温度３０℃の場合について、１年目、２年目、３年目の越冬時の旧堤体５０および新堤体コンクリート構造体１内部の温度分布とひずみ分布をＦＥＭ解析にて算出する。なお、図１０乃至図１２の（ａ）では、新堤体コンクリート構造体１内部の温度分布を濃淡で示しており、右側に温度分布と濃淡の対応を示している。また、図１０乃至図１２の（ｂ）では、新堤体コンクリート構造体１内部のひずみ分布を濃淡で示しており、右側にひずみ分布と濃淡の対応を示している。
【００４３】
１年目の越冬時の温度分布は、図１０の（ａ）に示すように、新堤体コンクリート構造体１の内層部５の温度が一番高く（２９．２℃）、内層部５から離間するに連れて徐々に温度が低下している。また、熱媒体流路１０の周囲も若干温度が高くなっており、新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部６は、「６．５℃」となっている。このような温度分布によって、発生するひずみ分布は、図１０の（ｂ）に示すように、ひび割れが一番発生しやすい新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部６では、引張側である「２０μ」と非常に小さい値となり、ひび割れの発生を防止することができる。また、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合面１２でのひずみは、例えば「４３μ」であって、図の濃淡から全体を見ても「５０μ」以下となり、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との一体化を阻害するようなことはない。なお、図１０中、堤体内に示された濃淡の濃い部分は、数値の低い側が示されている。
【００４４】
２年目の越冬時の温度分布は、図１１の（ａ）に示すように、２年目に構築された新堤体コンクリート構造体１の内層部５の温度が一番高く（２７．０℃）、内層部５から離間するに連れて徐々に温度が低下している。また、２年目に形成された熱媒体流路１０の周囲も若干温度が高くなっており、新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部６は、「７．０℃」となっている。このような温度分布によって、発生するひずみ分布は、図１１の（ｂ）に示すように、ひび割れが一番発生しやすい新堤体コンクリート構造体１の上端面の旧堤体５０との接合部では、引張側である「５３μ」と非常に小さい値となり、ひび割れの発生を防止することができる。また、このとき、１年目の越冬面の旧堤体５０との接合部６では、圧縮側である「−１５μ」となり、ひび割れの発生を防止することができる。さらに、２年目においても、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合面１２でのひずみは、図の濃淡から全体を見ても「５０μ」以下となり、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との一体化を阻害するようなことはない。なお、図１１中、堤体内に示された濃淡の濃い部分は、数値の低い側が示されている。
【００４５】
３年目の越冬時の温度分布は、図１２の（ａ）に示すように、３年目に構築された新堤体コンクリート構造体１の内層部５の温度が一番高いが、その部分の厚さが薄い為、外気温に冷やされて、「２０．６℃」となっており、表層部４と内層部５との温度差が小さくなっている。このような温度分布によって、発生するひずみ分布は、図１２の（ｂ）に示すように、１年目の越冬面の旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合部６では、圧縮側である「−１３μ」となり、２年目の越冬面の旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合部６では、圧縮側である「−９μ」となるので、ひび割れの発生を防止することができる。また、３年目の越冬時においても、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との接合面１２でのひずみは、全体を見ても「５０μ」以下となり、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との一体化を阻害するようなことはない。図１２中、堤体内に示された濃淡の濃い部分は、数値の低い側が示されている。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、新堤体コンクリート構造体１の表層部４に発生する応力ひずみを抑制して、表面のひび割れの発生を抑えることができる。また、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１との間のひび割れの発生も抑えることができるので、旧堤体５０と新堤体コンクリート構造体１とを確実に一体化することができる。
【００４７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、旧堤体５０の斜面部に沿って構築される新堤体コンクリート構造体１をマスコンクリート構造体の一例としたが、マスコンクリート構造体は、これに限定されるものではなく、例えば、新設のダム堤体や、橋梁の橋脚部等のマスコンクリート構造体に対しても本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 新堤体コンクリート構造体（マスコンクリート構造体）
２ コンクリート層
３ 打設済コンクリート構造体
４ 表層部
５ （打設済コンクリート構造体の）内層部
７ 新設コンクリート構造体
８ （新設コンクリート構造体の）内層部
１０ 熱媒体流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、
打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和する
ことを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法。
【請求項２】
下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、
打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和するとともに前記打設済コンクリート構造体の前記表層部とその上部に新たに増打ちされる新設コンクリート構造体の内層部との温度差を緩和するように、打設休止期間中に加熱する
ことを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法。
【請求項３】
前記コンクリート層の加熱は、前記コンクリート層内に熱媒体流路を形成し、前記熱媒体流路内に熱媒体を流すことで行われる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスコンクリート構造体の構築方法。
【請求項１】
下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、
打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を打設休止期間中に加熱することで、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和する
ことを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法。
【請求項２】
下部から１リフトごとにコンクリートを順次打設して上下方向に複数のコンクリート層を構築するマスコンクリート構造体の構築方法において、
打設済の複数の前記コンクリート層のうち、少なくとも最上部に位置する前記コンクリート層を、打設済の複数の前記コンクリート層からなる打設済コンクリート構造体の表層部と内層部との温度差を緩和するとともに前記打設済コンクリート構造体の前記表層部とその上部に新たに増打ちされる新設コンクリート構造体の内層部との温度差を緩和するように、打設休止期間中に加熱する
ことを特徴とするマスコンクリート構造体の構築方法。
【請求項３】
前記コンクリート層の加熱は、前記コンクリート層内に熱媒体流路を形成し、前記熱媒体流路内に熱媒体を流すことで行われる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスコンクリート構造体の構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１３】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１３】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１１１８４９（Ｐ２０１１−１１１８４９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７１４７４（Ｐ２００９−２７１４７４）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（５０５２５２９１９）国土交通省北海道開発局長 (3)
【出願人】（５９５０２９８８６）アイドールエンジニヤリング株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（５０５２５２９１９）国土交通省北海道開発局長 (3)
【出願人】（５９５０２９８８６）アイドールエンジニヤリング株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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