リサイクル対応型枠
【課題】 リサイクル対応型枠の機能を損なわずに、実際に現場において型枠間に打設されるコンクリートの温度を適切に検出できるリサイクル対応型枠を提供する。
【解決手段】 本リサイクル対応型枠は、複数のリブ３、４とを有するリサイクル対応型枠本体１と、リブ３、４の間に収納され、非接触面側１ａに固定される筐体７と、筐体７内に収納される回路とを備え、筐体７が固定される位置に対応してリサイクル対応型枠本体１には、非接触面１ａから接触面２に貫通する貫通孔１６が開けられ、筐体７の下部には、貫通孔１６を貫通して底面１７ａがコンクリート１８に臨むセンサ収納ケース１７が設けられ、センサ収納ケース１７内にコンクリート１８の表面温度を検出するコンクリート温度検出センサ１９が収納されている。
【解決手段】 本リサイクル対応型枠は、複数のリブ３、４とを有するリサイクル対応型枠本体１と、リブ３、４の間に収納され、非接触面側１ａに固定される筐体７と、筐体７内に収納される回路とを備え、筐体７が固定される位置に対応してリサイクル対応型枠本体１には、非接触面１ａから接触面２に貫通する貫通孔１６が開けられ、筐体７の下部には、貫通孔１６を貫通して底面１７ａがコンクリート１８に臨むセンサ収納ケース１７が設けられ、センサ収納ケース１７内にコンクリート１８の表面温度を検出するコンクリート温度検出センサ１９が収納されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用状態の把握を容易にしたリサイクル対応型枠に関するものである。樹脂型枠は、リサイクル対応型の代表であるが、重量、価格等の性質が適するのであれば、本発明のリサイクル型枠は、樹脂型枠のみならず、金属型枠、特にアルミニウム型枠や鉄製型枠を含む。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素に代表される温室効果ガス対策は、人類が直ちに解決を目指すべき重要な課題の一つである。経済の失速を防止しつつ二酸化炭素削減を強力に実施すべきである。本出願人は、コンクリートを養生するために使用される型枠の分野における新規な提案を行う。
【０００３】
型枠の主要な材料は、現在に至るも南洋材を伐採して製造されるコンクリートパネル（通常「コンパネ」と略称する。）である。
【０００４】
これに変わるものとして、樹脂型枠が開発され実用に供されている。樹脂型枠には完全なリサイクルが可能なものがあり、次世代型枠として注目されている。
【０００５】
しかしながら、第１に、樹脂型枠の単価はコンパネの単価の５倍程度となる、第２に、初期投資が多大になる、第３に、単一現場で償却できない、という諸問題が内在する。
【０００６】
使用回数を加味して、コストについて述べると、コンパネの転用（繰り返し使用）回数は、通常約５回程度であるが、樹脂型枠の転用回数は約５０回であり、コンパネの１０倍である。単価を使用回数で単純に割ると、使用回数１回あたりの単価は、コンパネの方が樹脂型枠の２倍程度高くなる。つまり、樹脂型枠は、環境負荷の面だけでなく使用回数あたりの単価の面でも、コンパネよりも優れている。
【０００７】
しかしながら、樹脂型枠を長期使用する際にその使用時間を有効に管理するための手段が存在しないため、樹脂型枠は本格的に実用される状態には至っていない。
【０００８】
例えば、型枠が壁、梁、床等、構築すべき建物の部分によって、現場に持ち込まれ、組み込まれるが、その後、コンクリートが打設されてから養生が進行し、離型されるまでの時間が大きく異なる。
【０００９】
このような使用部分における使用時間の差を含めて管理をするための技術手段は存在しない。現実には、現場監督らの勘に頼った使用がなされているに過ぎない。
【００１０】
要するに、現状の樹脂型枠のみでは問題を解決することが不可能であり、樹脂型枠に従前になかった機能を追加する必要がある。しかも、追加した結果、樹脂型枠の機能が損なわれないように考慮する必要がある。かかる要請に対応できる技術は未だ知られていない。
【００１１】
このような追加すべき機能には、センシングに関するものがある。上記した使用時間を管理してリサイクル対応型枠個々について、次にリサイクルに回されるまでの使用回数や、コンクリートの養生の良否を決定づけるコンクリートの温度等を管理できるようにすることが求められている。本発明は、これらの課題のうち、コンクリートの温度管理に特に関するものである。
【特許文献１】特開平７−２６７１７号公報
【特許文献２】特開平７−２２９２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、リサイクル対応型枠の機能を損なわずに、実際に現場において型枠間に打設されるコンクリートの温度を適切に検出できるリサイクル対応型枠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】
【００１３】
第１の発明に係るリサイクル対応型枠は、打設されるコンクリートに接触する接触面と、接触面と平行で接触面の反対側に位置する非接触面と、非接触面から接触面の反対側に突出し、リサイクル対応型枠本体を補強する複数のリブとを有するリサイクル対応型枠本体と、リブの間に収納され、非接触面側に固定される筐体と、筐体内に収納される回路とを備え、筐体が固定される位置に対応してリサイクル対応型枠本体には、非接触面から接触面に貫通する貫通孔が開けられ、筐体の下部には、貫通孔を貫通して底面がコンクリートに臨むセンサ収納ケースが設けられ、センサ収納ケース内にコンクリートの表面温度を検出するコンクリート温度検出センサが収納されている。
【００１４】
この構成において、センサ収納ケースの底面が貫通孔を貫通し、コンクリートに臨むため、コンクリート温度検出センサは、実際に現場で打設されるコンクリートの表面温度を精度良く計測できる。
【００１５】
例えば、コンクリートの内部にＲＦＩＤタグを混在させこのタグに温度センサを設け、外部の通信手段と通信して温度を計測するような場合、温度センサは、養生が完了した後、コンクリートと一体化し、コンクリートを破壊でもしない限り（現実には、あり得ない。）、再度使用することは不可能となる。また、ＲＦＩＤタグは、コンクリートから見れば異物であって、これを混入させることは、コンクリートの等方性や強度等の性質に悪影響が及ぶおそれがある。
【００１６】
しかしながら、この構成によれば、コンクリート温度検出センサは、養生が完了したら、リサイクル対応型枠と一体的に脱型され、繰り返し使用することができ有利である。
【００１７】
コンクリートの温度を計測することにより、養生時間内に所定の化学変化が良好に進行し、コンクリートの温度が上昇した後、外気温と等しくなるまで低下する過程を知ることができ、現場打ちされるコンクリートの品質を管理乃至保証することができる。
【００１８】
第２の発明に係るリサイクル対応型枠では、第１の発明に加え、底面は、接触面と面一となっている。
【００１９】
この構成により、養生が完了した時点においても、底面と接触面は同一位置にあるから、底面付近でコンクリートの凹凸が発生せず、出来映えを良好に保持することができる。
【００２０】
第３の発明に係るリサイクル対応型枠では、第１の発明に加え、センサ収納ケース内には、さらに接触面がコンクリートに接触しているか否かを検出するコンクリート検出センサが収納されている。
【００２１】
この構成により、コンクリート検出センサがコンクリートと接触を開始した点を検出することができるので、コンクリートの養生が開始された時間を正確に検出できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、リサイクル対応型枠の機能を損なわずに、実際に現場において型枠間に打設されるコンクリートの温度を適切に検出し、養生が完了したコンクリートの品質を管理できるだけでなく、コンクリート温度検出センサを繰り返し使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を接触面側から見た斜視図、図２は、本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図である。図１、図２は、いずれも筐体が取り付けられる前の状態を示す。
【００２５】
図１に示すように、本形態のリサイクル対応型枠本体１は、概ね長方形をなし、コンクリート打設時にコンクリートに接触する接触面２には、接触面２から非接触面１ａに至り内部にセパレータ（図示せず。）を挿通可能に形成される複数のセパレータ孔２ａが、所定寸法毎に開設されている。リサイクル対応型枠本体１の外形寸法は、コンクリートパネルの寸法に準ずるとよい。例えば、短辺が６０センチメートル、長辺が９０センチメートル程度とする。もちろん、これらの数値は例示に過ぎず、種々変更できる。
【００２６】
これらのセパレータ孔２ａは、リサイクル対応型枠本体１を製造する工場で形成されるものであり、その精度は非常に高い。セパレータ１８を挿入せず使用しないときは、セパレータ孔２ａに樹脂（例えばポリプロピレン等）製の栓（図示せず）をしておく。そして、現場では、セパレータ孔２ａ以外の孔を開けることを禁止しておくことが好ましい。
【００２７】
この点に関し、コンクリートパネル（木製）を使用する通常の現場では、孔が開けられていないコンクリートパネルに現場作業者がドリルで孔を開けているが、このような作業は時間・労力を要するだけでなく、開けられた孔の位置・寸法の精度に問題があることが多い。
【００２８】
さらに、一度ある寸法系で孔が開けられたコンクリートパネルを別の箇所で使い回す場合、コンクリートパネルが孔だらけになって使用しにくくなるし、開けられているが使用しない孔をわざわざ栓で塞ぐのは面倒であるため、孔が開いたままの好ましくない状態で、コンクリートパネルが使用されるという事態になりやすい。
【００２９】
本形態によれば、このような欠点がない。本形態のリサイクル対応型枠は、短辺が６０センチメートル、長辺が９０センチメートルとしているので、長辺からセパレータ孔２ａまでの間隔ｔ１は、１５センチメートルとしている。よって、図１のリサイクル対応型枠本体１を横に並べると、隣り合うリサイクル対応型枠のセパレータ孔の間隔は、３０センチメートルとなる。
【００３０】
リサイクル対応型枠本体１は、単なる板状ではない。即ち、短辺及び長辺から図１の下向き（接触面２から非接触面１ａ側）に同じ高さの長辺縁リブ３、短辺縁リブ４が延設される。これらのリブ３、４には、間隔ｔ３：１０センチメートル、間隔ｔ４：３０センチメートル、間隔ｔ５：２０センチメートルで、各リブ３、４を板圧方向に貫通するクリップ孔３ａ、４ａが開けられている。
【００３１】
隣り合うリサイクル対応型枠の長辺同士、あるいは短辺同士を密着させ、これらのクリップ孔３ａ、４ａにＵ字状のクリップを挿入し、クリップにより隣接する長辺同士、あるいは短辺同士を外側からクリップすることにより、これらのリサイクル対応型枠同士を連結することができる。
【００３２】
非接触面１ａが上向きになるようにリサイクル対応型枠本体１を置くと、図２のようになる。即ち、上述した長辺縁リブ３、短辺縁リブ４の他に、最大高さがこれらのリブ３、４の最大高さと等しくなるように、長辺補強リブ５、短辺補強リブ６が複数形成され、リサイクル対応型枠本体１の全体的な強度が高められている。
【００３３】
図２を見ると分かるように、リブとリブと間には、空間がある。そこで、本形態では、リブとリブとの間に、筐体７を取付て固定する。取付位置は、リサイクル対応型枠本体１の中心付近が望ましいが、それ以外の位置に取り付けても差し支えない。取付は、通常ビス等によるが、他の常法によっても良い。
【００３４】
図３は、本発明の一実施の形態における筐体付近を示す断面図である。筐体７が固定される位置に対応してリサイクル対応型枠本体１には、非接触面１ａから接触面２に貫通する貫通孔１６が開けられる。セパレータ孔２ａと同様に、貫通孔１６も、工場で開けておくことが望ましい。
【００３５】
筐体７は、リサイクル対応型枠本体１の非接触面１ａに接して固定される基板保持箱８と、基板保持箱８の上部を覆う蓋２５と、基板保持箱８の下部に固定され、この下部から貫通孔１６を貫通して底面１７ａがコンクリート１８に臨むセンサ収納ケース１７とを有する。
【００３６】
筐体７の最上部は、蓋２５の上面２５ａであるが、この上面２５ａの高さは、長辺縁リブ３の上端部よりも間隔ｔだけ低く形成されている。これにより、リサイクル対応型枠本体１を平行に重ねても筐体７が長辺縁リブ３よりも突出することが無く、筐体７が設けられていない場合と同様に、リサイクル対応型枠本体１を隙間無く積み重ねることができる。
【００３７】
基板保持箱８の上面上には、電池４５（図５参照。）を内部に収納する電池ケース１４が設けられ、基板保持箱８の内部上側には、主基板９が固定される。
【００３８】
主基板９には、図５に示すアンテナ４１、電圧印加回路４２、ＦＥＴ４３、レギュレータ４４、マイクロプロセッサ４６、ＬＥＤ１１、姿勢検出センサ１３、外気温検出センサ１０等の受信器４０の主要な要素がそれぞれ実装される。これらの要素の詳細は、後述する。
【００３９】
比較的背が高い、ＬＥＤ１１と外気温検出センサ１０とは、それらの端子が主基板９に挿入され上向きに起立し、これらを保護するため、保護ケース１２によって覆われている。外気温検出センサ１０は、例えばサーミスタからなり、図３に示すように、センサ収納ケース１７から離れた位置に配置するのが望ましい。
【００４０】
一方、基板保持箱８の内部下側には、センサ収納ケース１７と一体的にセンサ基板１５が固定される。
【００４１】
そして、センサ収納ケース１７の内部には、コンクリート１８の表面温度を検出するコンクリート温度検出センサ２０（例えば、サーミスタとする。）が設けられ、センサ収納ケース１７の底面１７ａの内側には、コンクリート検出センサ１９が設けられ、コンクリート温度検出センサ２０、コンクリート検出センサ１９は、それぞれ端子又は配線２１、２２により、センサ基板１５に電気的に接続される。
【００４２】
もちろん、主基板９とセンサ基板１５とは、適宜ケーブル（図示せず）等により電気的に接続される。
【００４３】
センサ収納ケース１７は、熱伝導性が高い金属製材料により、キャップ状に形成することが望ましい。センサ収納ケース１７の底面１７ａは、平面として、装着時に接触面２と面一となるように形成するのが好ましい。こうすると、センサ収納ケース１７付近にコンクリート１８の凹凸ができないからである。
【００４４】
コンクリート１８は、アルカリ性であるから、繰り返し使用に耐えうるように、センサ収納ケース１７は、ステンレス等クロム乃至ニッケル成分を含み耐食性に優れた材料で構成するのが望ましい。このほか、アルミニウム製のキャップをニッケルメッキしたものも好適に使用できる。
【００４５】
さらには、センサ収納ケース１７内に熱伝導率の高い材料（例えば樹脂など）を充填し、コンクリート温度検出センサ２０の応答性を向上させるのが望ましい。充填材料としては、ヒートシンクに使用される熱伝導性グリスが好適に使用できる。
【００４６】
図４は、本発明の一実施の形態におけるコンクリート検出センサ１９を示す断面図である。コンクリート検出センサ１９は、コンクリート１８がセンサ収納ケース１７付近に存在するか、しないかを検出できれば十分であり、機械的スイッチ、光センサ、ｐＨセンサ、電気抵抗計等を使用することもできるが、好ましくは、図４に示すように、静電容量センサとする。
【００４７】
静電容量センサとする場合の原理を図４を用いて説明する。ガラスエポキシ基板２４の表面に電極２３を（例えば銅箔をパターニングで）形成し、端子又は配線２１をこれに接続する。そして、ガラスエポキシ基板２４の下面を底面１７ａの内側に固定する。
【００４８】
もし、センサ収納ケース１７付近にコンクリート１８が存在すると、存在しない場合に比べて、空気とは異なる誘電率を持つ物質（コンクリート１６）が電極２３に接近することになるから、静電容量が変化し、この変化を検出する。
【００４９】
これにより、センサ収納ケース１７付近にコンクリート１８が存在する（打設された）場合と、存在しない（打設前あるいは脱型後）の状態を弁別できるし、非存在から存在への遷移時をコンクリート１８の打設時と判定することができる。
【００５０】
動作を確実にするには、コンクリート検出センサ１９は、図４のように構成するのが望ましいが、センサ収納ケース１７自体を金属製キャップとするときは、原理的には、センサ収納ケース１７自体を電極として使用することもできる。
【００５１】
次に、センサ収納ケース１７内の回路等について説明する。
【００５２】
さて、リサイクル対応型枠本体１は、レンタル会社等の事業体が管理するストックヤードに通常保管される。そして、使用するには、ストックヤードからリサイクル対応型枠本体１を取り出し、トラックの荷台に積み、工事現場へ搬送される。リサイクル対応型枠本体１が工事現場に着くと、荷解きされ、支保工等と共に現場で組み上げられ使用される。
【００５３】
使用後は、再びトラックの荷台に積まれて、ストックヤードまで戻される。そして、所定回数、所定の姿勢で使用されると、リサイクルへ回されることになる。
【００５４】
このように、リサイクル対応型枠本体１は一つの現場で多数枚並行して使用されるものであり、リサイクル対応型枠本体１に回路を組み込んで動作させるとき、電源を商用電源とするのは、事実上困難である。というのは、もしそうするとなると、電源ケーブルを各リサイクル対応型枠本体１に接続することになり、非現実的であるからである。
【００５５】
結局、リサイクル対応型枠本体１に回路を組み込んで動作させるには、電池駆動とせざるを得ない。電池は、時間の経過に伴い消耗するものであるから、できるだけ無駄に消耗しないようにする工夫が必要となる。
【００５６】
例えば、工場からストックヤードへ運ぶ際に、機構スイッチを用いて電池による通電を開始することが考えられる。
【００５７】
しかしながら、このようにすると、ストックヤードに保管されている時間にも電池は消耗するから、電池寿命が短くなり不適である。また、機構スイッチによると、いちいち作業員がスイッチをオンさせる作業をする必要があり、時間及び労力の無駄が多くなる。
【００５８】
そこで、本形態では、次に述べるように、ストックヤードからリサイクル対応型枠本体１を運び出す際に、通電を開始でき、しかも遠隔操作で複数枚のリサイクル対応型枠本体１の電池を一括して通電状態にできる、無線スイッチ方式を採用する。
【００５９】
図５は、本発明の一実施の形態における送信器３０及び受信器４０を示すブロック図である。
【００６０】
このシステムは、ストックヤードに設置される送信器３０と、センサ収納ケース１７内に収納される（リサイクル対応型枠本体１と一体に移動する）受信器４０とを備えて構成される。なお、送信器３０は、ストックヤードではなく、運搬するトラックや工事現場においても良い。
【００６１】
本形態では、１３．５６ＭＨｚの周波数が使用され、ＲＦＩＤキャリアが送信される。もちろん、この点は周波数帯を上記のものに限定する趣旨ではなく、他の周波数帯を使用しても良い。
【００６２】
送信器３０は、電源３１と、電源３１の電力を入り切りするスイッチ３３と、ＲＦＩＤ送信回路３２と、ＲＦＩＤ送信回路３２に接続されるアンテナ３４とを有する。スイッチ３３をオンすると、ＲＦＩＤ送信回路３２が動作し、アンテナ３４から受信器４０のアンテナ４１へ向けて上記周波数のキャリアが送信される。
【００６３】
また、受信器４０は、次の要素を有する。
【００６４】
アンテナ４１は、上記キャリアを受信する。電圧印加回路４２は、アンテナ４１が上記キャリアを受信すると誘導電圧を発生する。
【００６５】
ＦＥＴ４３は、電圧印加回路４２が誘導電圧を発生するとオンし、レギュレータ４４を動作させる。
【００６６】
レギュレータ４４は、動作すると、電池４５の電力をマイクロプロセッサ４６に供給する。
【００６７】
マイクロプロセッサ４６は、電力を受けて、図６のフローチャートに沿った処理を行い、受信器４０の各要素を制御する。本形態では、マイクロプロセッサ４６は、タイマを内蔵しているものとする。
【００６８】
本形態では、図５に示すように、４つのセンサを設けている。外気温検出センサ１０、コンクリート検出センサ１９、コンクリート温度検出センサ２０については、既に説明したとおりである。
【００６９】
姿勢検出センサ１３は、少なくともリサイクル対応型枠本体１の姿勢が水平であるか、あるいは垂直であるかを検出する。姿勢検出センサ１３としては、加速度センサが好適に使用できる。
【００７０】
加速度センサとしては、機械式、光学式、半導体式のいずれでも良いが、半導体式の加速度センサが安価で取り扱い容易なため、好適である。半導体式の加速度センサとしては、静電容量型、ピエゾ抵抗型、ガス温度分布型のいずれでも良い。
【００７１】
なお、３軸の加速度センサであることが望ましいが、設置あるいは個数を工夫すれば、１軸あるいは２軸の加速度センサも使用できる。また、加速度センサを使用すると、リサイクル対応型枠本体１が落下したり衝撃を受けたりするなど、リサイクル対応型枠本体１の損傷のおそれがある事故を検出できるという利点がある。
【００７２】
次に、図６を参照しながら、受信器４０の動作を説明する。まず、上述したように、マイクロプロセッサ４６の電力供給が開始したら、ステップ１にて、インターバルが待機モードに設定される。
【００７３】
ここで、「インターバル」とは、マイクロプロセッサ４６が各センサ１３、２０、１９、１０の出力をチェックする時間的間隔であり、インターバルが長ければ、マイクロプロセッサ４６等の動作が緩慢になり、電池４５の消耗は少ない（つまり寿命が見かけ上長くなる）。逆に、インターバルが短ければ、マイクロプロセッサ４６等の動作が頻繁になり、電池４５の消耗は多い（つまり寿命が見かけ上短くなる）。
【００７４】
本形態では、待機モードの長目のインターバル（例えば、１時間程度）と計測モードの短めのインターバル（例えば、１０乃至３０分程度）との２つのインターバルを設定している。
【００７５】
インターバルを短くすると検出精度が向上するが、電池寿命が短くなる。インターバルを長くすると電池寿命が長くなるが、検出精度が低下する。したがって、経験則により、インターバルを上記例に準じて設定すると良い。
【００７６】
さて、ステップ２では、マイクロプロセッサ４６は、姿勢検出センサ１３の出力をチェックする。姿勢が変化していればそのまま待機し、姿勢変化がなくなれば、ステップ３へ処理が移行する。
【００７７】
姿勢変化は、リサイクル対応型枠本体１の運搬中や枠組みがなされている間、ずっと発生する。しかしながら、支保工及び枠組みが完了したら、リサイクル対応型枠本体１の姿勢は拘束されることになり、姿勢変化がなくなる。
【００７８】
このため、姿勢変化がなくなると、ステップ３にて、マイクロプロセッサ４６は、型組が完了したものと認識する。そして、ステップ４にて、マイクロプロセッサ４６は、コンクリート検出センサ１９の出力をチェックし、コンクリート１８の有無を検出する。
【００７９】
コンクリートが検出されないのであれば、型組はなされたものの、コンクリートの打設が行われていない状態か、あるいは、打設中ではあるが、打設されたコンクリートの高さが不十分である場合ということになる。この場合、処理はステップ２へ戻される。
【００８０】
ステップ４にて、コンクリートが検出されたら、処理はステップ５へ移行し、打設開始時が認識される。
【００８１】
次に、ステップ６にて、マイクロプロセッサ４６は、インターバルを計測モードへ変更し、インターバルは短縮される。
【００８２】
そして、ステップ７にて、必要なデータ（例えば、打設開始時のデータ、姿勢検出、コンクリート検出及び温度検出の各検出結果など）の保存が開始される。
【００８３】
ステップ８では、姿勢変化が無いことがチェックされる。もしあれば、誤認識のおそれがあるため、ステップ９にてデータが破棄され、ステップ１に処理が戻る。
【００８４】
姿勢変化がなければ、ステップ９にて、コンクリートの表面温度が外気温よりも高いことがチェックされる。もし高くなければ、誤認識のおそれがあるため、ステップ９にてデータが破棄され、ステップ１に処理が戻る。
【００８５】
温度が適正であれば、ステップ１１にて、打設開始時から所定時間が経過したかどうかチェックされる。この所定時間とは、コンクリートが硬化するのに必要な時間であって予め設定されている。
【００８６】
所定時間が経過していなければ、処理がステップ８へ戻され、経過していれば、ステップ１２にてデータ保存が終了される。
【００８７】
また、ステップ１３にて、脱型して良い時間となったと認識され、マイクロプロセッサ４６は、ＬＥＤ１１を点灯させる。この点灯は、このリサイクル対応型枠本体１が脱型して良いということを報知するものである。即ち、作業員は、ＬＥＤ１１が点灯したものから順に、リサイクル対応型枠本体１を脱型してゆくこととなる。
【００８８】
次に、ステップ１５にて、インターバルが待機モードのものへ伸ばされ、電池寿命を延長し、ステップ１６にて、マイクロプロセッサ４６は、このリサイクル対応型枠本体１の打設数カウンタをカウントアップする。なお同時に、水平姿勢で使用されたものか、あるいは垂直姿勢で使用されたものかという点も保存される。
【００８９】
そして、ステップ１７にて終了コマンドを含むキャリアが入力されると、処理が終了する。
【００９０】
以上のように、本形態では、姿勢検出、コンクリート検出及び温度検出の３つの検出結果がいずれも打設を肯定するという条件により、打設開始時の認識を行っている。
【００９１】
そうしない場合、次のような問題点がある。
【００９２】
第１に、姿勢検出のみで判定すると、ストックヤードや工事現場で静置されている場合、姿勢変化はないから、これを打設開始と誤認識するおそれがある。
【００９３】
第２に、コンクリート検出のみで判定すると、雨が降ってリサイクル対応型枠本体１がぬれた場合や、水没が発生した場合に、打設開始と誤認識するおそれがある。
【００９４】
第３に、温度検出のみで判定すると、気温の変化、天候の変化、日射状態の変化等により、打設開始を誤認識するおそれがある。
【００９５】
逆に言えば、上記３つの検出結果を総合すると、殆ど誤認識のおそれはなく、検出精度を良好にすることができる。このように、本形態のコンクリート打設時検出法は、（１）姿勢検出センサ１３により姿勢変化が無くなったと認められること、（２）コンクリート検出センサ１９によりコンクリートの存在が確認できること、及び（３）コンクリート温度検出センサ２０によりコンクリートの温度上昇が認めれられること、という３条件を満たすことにより、コンクリート打設時を認識するという点に特徴がある。
【００９６】
次に、図７を参照しながら、上記３つの検出結果の時間的変化を例説する。図７は、本発明の一実施の形態における検出結果を例示するタイムチャートである。
【００９７】
図７の横軸は、時間ｔを示し、縦軸は、各検出結果を示す。なお、３軸の加速度センサを使用すると、姿勢検出結果は３つ得られるが、説明を簡単にするために、図７では１つの結果のみが示されている。
【００９８】
まず、検出を開始したとき、リサイクル対応型枠本体１が運搬中あるいは型組されている間、姿勢は変化を続け、コンクリートは、リサイクル対応型枠本体１の前に存在しないから、コンクリートはない（静電容量センサならば、予め設定される閾値よりも低いキャパシタンスが検出される）という結果になり、さらに、コンクリート温度と外気温とは、殆ど一致することになる。
【００９９】
時間ｔ１において、姿勢が変化しなくなると、リサイクル対応型枠本体１は静止した状態であることが分かる。通常この静止は、型組が完了したことに起因する。一方、このとき、コンクリート検出と温度検出は、従前と殆ど変化しない。
【０１００】
その後、コンクリートの打設が開始されるが、その直後には、コンクリートがリサイクル対応型枠本体１まで至らない時間がある。
【０１０１】
時間ｔ２で、コンクリートがリサイクル対応型枠本体１に至ると、その後しばらくの間、コンクリート検出結果は、コンクリートがあることを示し続ける。一方、姿勢検出は変化なしの状態を継続し、コンクリート温度は上昇傾向となる。
【０１０２】
このとき、上記３つの結果が一致して打設を示すので、打設時が認識される。
【０１０３】
時間ｔ２ののち、打設されたコンクリート内では、化学反応が活発に進行する。このため、外気温（鎖線）よりもコンクリート温度が高い状態に移行する。これらの温度差は、４０℃程度になることもあるが、反応のすすみ具合や外気の状態などにより変化する。
【０１０４】
時間ｔ３において、温度差がピークに達し、時間ｔ４において、再び温度差がゼロ（つまり、コンクリートの温度が外気温とほとんど一致）の状態になる。
【０１０５】
時間ｔ５において、時間ｔ２から所定時間（必要な養生時間）が経過すると、打設完了が認識され、ＬＥＤ１１が点灯する。このように、客観的（作業員等の人的要素によらない）データに基づいて、必要な温度差及び経過時間が確保されたことを証明できるため、できあがった構造物の強度等の品質を直接的に、かつ正確に証明できる。
【０１０６】
なお、時間ｔ５ののち、脱型が始まるので、姿勢検出は変化があることを示し、コンクリート検出及び温度検出は、時間ｔ１よりも以前の状態と同様の結果を示すこととなる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明のリサイクル対応型枠は、例えば、リサイクル対応型枠をレンタル・リースする分野において、各リサイクル対応型枠を管理するために好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を接触面側から見た斜視図
【図２】本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における筐体付近を示す断面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるコンクリート検出センサを示す断面図
【図５】本発明の一実施の形態における送信器及び受信器を示すブロック図
【図６】本発明の一実施の形態における動作手順を示すフローチャート
【図７】本発明の一実施の形態における検出結果を例示するタイムチャート
【符号の説明】
【０１０９】
１ リサイクル対応型枠本体
１ａ 非接触面
２ 接触面
２ａ セパレータ孔
３ 長辺縁リブ
３ａ、４ａ クリップ孔
４ 短辺縁リブ
５ 長辺補強リブ
６ 短辺補強リブ
７ 筐体
８ 基板保持箱
９ 主基板
１０ 外気温検出センサ
１１ ＬＥＤ
１２ 保護ケース
１３ 姿勢検出センサ
１４ 電池ケース
１５ センサ基板
１６ 貫通孔
１７ センサ収納ケース
１７ａ 底面
１８ コンクリート
１９ コンクリート検出センサ
２０ コンクリート温度検出センサ
２１、２２ 端子又は配線
２３ 電極
２４ ガラスエポキシ基板
２５ 蓋
３０ 送信器
３１ 電源
３２ ＲＦＩＤ送信回路
３３ スイッチ
３４、４１ アンテナ
４０ 受信器
４２ 電圧印加回路
４３ ＦＥＴ
４４ レギュレータ
４５ 電池
４６ マイクロプロセッサ
ｔ 間隔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用状態の把握を容易にしたリサイクル対応型枠に関するものである。樹脂型枠は、リサイクル対応型の代表であるが、重量、価格等の性質が適するのであれば、本発明のリサイクル型枠は、樹脂型枠のみならず、金属型枠、特にアルミニウム型枠や鉄製型枠を含む。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素に代表される温室効果ガス対策は、人類が直ちに解決を目指すべき重要な課題の一つである。経済の失速を防止しつつ二酸化炭素削減を強力に実施すべきである。本出願人は、コンクリートを養生するために使用される型枠の分野における新規な提案を行う。
【０００３】
型枠の主要な材料は、現在に至るも南洋材を伐採して製造されるコンクリートパネル（通常「コンパネ」と略称する。）である。
【０００４】
これに変わるものとして、樹脂型枠が開発され実用に供されている。樹脂型枠には完全なリサイクルが可能なものがあり、次世代型枠として注目されている。
【０００５】
しかしながら、第１に、樹脂型枠の単価はコンパネの単価の５倍程度となる、第２に、初期投資が多大になる、第３に、単一現場で償却できない、という諸問題が内在する。
【０００６】
使用回数を加味して、コストについて述べると、コンパネの転用（繰り返し使用）回数は、通常約５回程度であるが、樹脂型枠の転用回数は約５０回であり、コンパネの１０倍である。単価を使用回数で単純に割ると、使用回数１回あたりの単価は、コンパネの方が樹脂型枠の２倍程度高くなる。つまり、樹脂型枠は、環境負荷の面だけでなく使用回数あたりの単価の面でも、コンパネよりも優れている。
【０００７】
しかしながら、樹脂型枠を長期使用する際にその使用時間を有効に管理するための手段が存在しないため、樹脂型枠は本格的に実用される状態には至っていない。
【０００８】
例えば、型枠が壁、梁、床等、構築すべき建物の部分によって、現場に持ち込まれ、組み込まれるが、その後、コンクリートが打設されてから養生が進行し、離型されるまでの時間が大きく異なる。
【０００９】
このような使用部分における使用時間の差を含めて管理をするための技術手段は存在しない。現実には、現場監督らの勘に頼った使用がなされているに過ぎない。
【００１０】
要するに、現状の樹脂型枠のみでは問題を解決することが不可能であり、樹脂型枠に従前になかった機能を追加する必要がある。しかも、追加した結果、樹脂型枠の機能が損なわれないように考慮する必要がある。かかる要請に対応できる技術は未だ知られていない。
【００１１】
このような追加すべき機能には、センシングに関するものがある。上記した使用時間を管理してリサイクル対応型枠個々について、次にリサイクルに回されるまでの使用回数や、コンクリートの養生の良否を決定づけるコンクリートの温度等を管理できるようにすることが求められている。本発明は、これらの課題のうち、コンクリートの温度管理に特に関するものである。
【特許文献１】特開平７−２６７１７号公報
【特許文献２】特開平７−２２９２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、リサイクル対応型枠の機能を損なわずに、実際に現場において型枠間に打設されるコンクリートの温度を適切に検出できるリサイクル対応型枠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】
【００１３】
第１の発明に係るリサイクル対応型枠は、打設されるコンクリートに接触する接触面と、接触面と平行で接触面の反対側に位置する非接触面と、非接触面から接触面の反対側に突出し、リサイクル対応型枠本体を補強する複数のリブとを有するリサイクル対応型枠本体と、リブの間に収納され、非接触面側に固定される筐体と、筐体内に収納される回路とを備え、筐体が固定される位置に対応してリサイクル対応型枠本体には、非接触面から接触面に貫通する貫通孔が開けられ、筐体の下部には、貫通孔を貫通して底面がコンクリートに臨むセンサ収納ケースが設けられ、センサ収納ケース内にコンクリートの表面温度を検出するコンクリート温度検出センサが収納されている。
【００１４】
この構成において、センサ収納ケースの底面が貫通孔を貫通し、コンクリートに臨むため、コンクリート温度検出センサは、実際に現場で打設されるコンクリートの表面温度を精度良く計測できる。
【００１５】
例えば、コンクリートの内部にＲＦＩＤタグを混在させこのタグに温度センサを設け、外部の通信手段と通信して温度を計測するような場合、温度センサは、養生が完了した後、コンクリートと一体化し、コンクリートを破壊でもしない限り（現実には、あり得ない。）、再度使用することは不可能となる。また、ＲＦＩＤタグは、コンクリートから見れば異物であって、これを混入させることは、コンクリートの等方性や強度等の性質に悪影響が及ぶおそれがある。
【００１６】
しかしながら、この構成によれば、コンクリート温度検出センサは、養生が完了したら、リサイクル対応型枠と一体的に脱型され、繰り返し使用することができ有利である。
【００１７】
コンクリートの温度を計測することにより、養生時間内に所定の化学変化が良好に進行し、コンクリートの温度が上昇した後、外気温と等しくなるまで低下する過程を知ることができ、現場打ちされるコンクリートの品質を管理乃至保証することができる。
【００１８】
第２の発明に係るリサイクル対応型枠では、第１の発明に加え、底面は、接触面と面一となっている。
【００１９】
この構成により、養生が完了した時点においても、底面と接触面は同一位置にあるから、底面付近でコンクリートの凹凸が発生せず、出来映えを良好に保持することができる。
【００２０】
第３の発明に係るリサイクル対応型枠では、第１の発明に加え、センサ収納ケース内には、さらに接触面がコンクリートに接触しているか否かを検出するコンクリート検出センサが収納されている。
【００２１】
この構成により、コンクリート検出センサがコンクリートと接触を開始した点を検出することができるので、コンクリートの養生が開始された時間を正確に検出できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、リサイクル対応型枠の機能を損なわずに、実際に現場において型枠間に打設されるコンクリートの温度を適切に検出し、養生が完了したコンクリートの品質を管理できるだけでなく、コンクリート温度検出センサを繰り返し使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を接触面側から見た斜視図、図２は、本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図である。図１、図２は、いずれも筐体が取り付けられる前の状態を示す。
【００２５】
図１に示すように、本形態のリサイクル対応型枠本体１は、概ね長方形をなし、コンクリート打設時にコンクリートに接触する接触面２には、接触面２から非接触面１ａに至り内部にセパレータ（図示せず。）を挿通可能に形成される複数のセパレータ孔２ａが、所定寸法毎に開設されている。リサイクル対応型枠本体１の外形寸法は、コンクリートパネルの寸法に準ずるとよい。例えば、短辺が６０センチメートル、長辺が９０センチメートル程度とする。もちろん、これらの数値は例示に過ぎず、種々変更できる。
【００２６】
これらのセパレータ孔２ａは、リサイクル対応型枠本体１を製造する工場で形成されるものであり、その精度は非常に高い。セパレータ１８を挿入せず使用しないときは、セパレータ孔２ａに樹脂（例えばポリプロピレン等）製の栓（図示せず）をしておく。そして、現場では、セパレータ孔２ａ以外の孔を開けることを禁止しておくことが好ましい。
【００２７】
この点に関し、コンクリートパネル（木製）を使用する通常の現場では、孔が開けられていないコンクリートパネルに現場作業者がドリルで孔を開けているが、このような作業は時間・労力を要するだけでなく、開けられた孔の位置・寸法の精度に問題があることが多い。
【００２８】
さらに、一度ある寸法系で孔が開けられたコンクリートパネルを別の箇所で使い回す場合、コンクリートパネルが孔だらけになって使用しにくくなるし、開けられているが使用しない孔をわざわざ栓で塞ぐのは面倒であるため、孔が開いたままの好ましくない状態で、コンクリートパネルが使用されるという事態になりやすい。
【００２９】
本形態によれば、このような欠点がない。本形態のリサイクル対応型枠は、短辺が６０センチメートル、長辺が９０センチメートルとしているので、長辺からセパレータ孔２ａまでの間隔ｔ１は、１５センチメートルとしている。よって、図１のリサイクル対応型枠本体１を横に並べると、隣り合うリサイクル対応型枠のセパレータ孔の間隔は、３０センチメートルとなる。
【００３０】
リサイクル対応型枠本体１は、単なる板状ではない。即ち、短辺及び長辺から図１の下向き（接触面２から非接触面１ａ側）に同じ高さの長辺縁リブ３、短辺縁リブ４が延設される。これらのリブ３、４には、間隔ｔ３：１０センチメートル、間隔ｔ４：３０センチメートル、間隔ｔ５：２０センチメートルで、各リブ３、４を板圧方向に貫通するクリップ孔３ａ、４ａが開けられている。
【００３１】
隣り合うリサイクル対応型枠の長辺同士、あるいは短辺同士を密着させ、これらのクリップ孔３ａ、４ａにＵ字状のクリップを挿入し、クリップにより隣接する長辺同士、あるいは短辺同士を外側からクリップすることにより、これらのリサイクル対応型枠同士を連結することができる。
【００３２】
非接触面１ａが上向きになるようにリサイクル対応型枠本体１を置くと、図２のようになる。即ち、上述した長辺縁リブ３、短辺縁リブ４の他に、最大高さがこれらのリブ３、４の最大高さと等しくなるように、長辺補強リブ５、短辺補強リブ６が複数形成され、リサイクル対応型枠本体１の全体的な強度が高められている。
【００３３】
図２を見ると分かるように、リブとリブと間には、空間がある。そこで、本形態では、リブとリブとの間に、筐体７を取付て固定する。取付位置は、リサイクル対応型枠本体１の中心付近が望ましいが、それ以外の位置に取り付けても差し支えない。取付は、通常ビス等によるが、他の常法によっても良い。
【００３４】
図３は、本発明の一実施の形態における筐体付近を示す断面図である。筐体７が固定される位置に対応してリサイクル対応型枠本体１には、非接触面１ａから接触面２に貫通する貫通孔１６が開けられる。セパレータ孔２ａと同様に、貫通孔１６も、工場で開けておくことが望ましい。
【００３５】
筐体７は、リサイクル対応型枠本体１の非接触面１ａに接して固定される基板保持箱８と、基板保持箱８の上部を覆う蓋２５と、基板保持箱８の下部に固定され、この下部から貫通孔１６を貫通して底面１７ａがコンクリート１８に臨むセンサ収納ケース１７とを有する。
【００３６】
筐体７の最上部は、蓋２５の上面２５ａであるが、この上面２５ａの高さは、長辺縁リブ３の上端部よりも間隔ｔだけ低く形成されている。これにより、リサイクル対応型枠本体１を平行に重ねても筐体７が長辺縁リブ３よりも突出することが無く、筐体７が設けられていない場合と同様に、リサイクル対応型枠本体１を隙間無く積み重ねることができる。
【００３７】
基板保持箱８の上面上には、電池４５（図５参照。）を内部に収納する電池ケース１４が設けられ、基板保持箱８の内部上側には、主基板９が固定される。
【００３８】
主基板９には、図５に示すアンテナ４１、電圧印加回路４２、ＦＥＴ４３、レギュレータ４４、マイクロプロセッサ４６、ＬＥＤ１１、姿勢検出センサ１３、外気温検出センサ１０等の受信器４０の主要な要素がそれぞれ実装される。これらの要素の詳細は、後述する。
【００３９】
比較的背が高い、ＬＥＤ１１と外気温検出センサ１０とは、それらの端子が主基板９に挿入され上向きに起立し、これらを保護するため、保護ケース１２によって覆われている。外気温検出センサ１０は、例えばサーミスタからなり、図３に示すように、センサ収納ケース１７から離れた位置に配置するのが望ましい。
【００４０】
一方、基板保持箱８の内部下側には、センサ収納ケース１７と一体的にセンサ基板１５が固定される。
【００４１】
そして、センサ収納ケース１７の内部には、コンクリート１８の表面温度を検出するコンクリート温度検出センサ２０（例えば、サーミスタとする。）が設けられ、センサ収納ケース１７の底面１７ａの内側には、コンクリート検出センサ１９が設けられ、コンクリート温度検出センサ２０、コンクリート検出センサ１９は、それぞれ端子又は配線２１、２２により、センサ基板１５に電気的に接続される。
【００４２】
もちろん、主基板９とセンサ基板１５とは、適宜ケーブル（図示せず）等により電気的に接続される。
【００４３】
センサ収納ケース１７は、熱伝導性が高い金属製材料により、キャップ状に形成することが望ましい。センサ収納ケース１７の底面１７ａは、平面として、装着時に接触面２と面一となるように形成するのが好ましい。こうすると、センサ収納ケース１７付近にコンクリート１８の凹凸ができないからである。
【００４４】
コンクリート１８は、アルカリ性であるから、繰り返し使用に耐えうるように、センサ収納ケース１７は、ステンレス等クロム乃至ニッケル成分を含み耐食性に優れた材料で構成するのが望ましい。このほか、アルミニウム製のキャップをニッケルメッキしたものも好適に使用できる。
【００４５】
さらには、センサ収納ケース１７内に熱伝導率の高い材料（例えば樹脂など）を充填し、コンクリート温度検出センサ２０の応答性を向上させるのが望ましい。充填材料としては、ヒートシンクに使用される熱伝導性グリスが好適に使用できる。
【００４６】
図４は、本発明の一実施の形態におけるコンクリート検出センサ１９を示す断面図である。コンクリート検出センサ１９は、コンクリート１８がセンサ収納ケース１７付近に存在するか、しないかを検出できれば十分であり、機械的スイッチ、光センサ、ｐＨセンサ、電気抵抗計等を使用することもできるが、好ましくは、図４に示すように、静電容量センサとする。
【００４７】
静電容量センサとする場合の原理を図４を用いて説明する。ガラスエポキシ基板２４の表面に電極２３を（例えば銅箔をパターニングで）形成し、端子又は配線２１をこれに接続する。そして、ガラスエポキシ基板２４の下面を底面１７ａの内側に固定する。
【００４８】
もし、センサ収納ケース１７付近にコンクリート１８が存在すると、存在しない場合に比べて、空気とは異なる誘電率を持つ物質（コンクリート１６）が電極２３に接近することになるから、静電容量が変化し、この変化を検出する。
【００４９】
これにより、センサ収納ケース１７付近にコンクリート１８が存在する（打設された）場合と、存在しない（打設前あるいは脱型後）の状態を弁別できるし、非存在から存在への遷移時をコンクリート１８の打設時と判定することができる。
【００５０】
動作を確実にするには、コンクリート検出センサ１９は、図４のように構成するのが望ましいが、センサ収納ケース１７自体を金属製キャップとするときは、原理的には、センサ収納ケース１７自体を電極として使用することもできる。
【００５１】
次に、センサ収納ケース１７内の回路等について説明する。
【００５２】
さて、リサイクル対応型枠本体１は、レンタル会社等の事業体が管理するストックヤードに通常保管される。そして、使用するには、ストックヤードからリサイクル対応型枠本体１を取り出し、トラックの荷台に積み、工事現場へ搬送される。リサイクル対応型枠本体１が工事現場に着くと、荷解きされ、支保工等と共に現場で組み上げられ使用される。
【００５３】
使用後は、再びトラックの荷台に積まれて、ストックヤードまで戻される。そして、所定回数、所定の姿勢で使用されると、リサイクルへ回されることになる。
【００５４】
このように、リサイクル対応型枠本体１は一つの現場で多数枚並行して使用されるものであり、リサイクル対応型枠本体１に回路を組み込んで動作させるとき、電源を商用電源とするのは、事実上困難である。というのは、もしそうするとなると、電源ケーブルを各リサイクル対応型枠本体１に接続することになり、非現実的であるからである。
【００５５】
結局、リサイクル対応型枠本体１に回路を組み込んで動作させるには、電池駆動とせざるを得ない。電池は、時間の経過に伴い消耗するものであるから、できるだけ無駄に消耗しないようにする工夫が必要となる。
【００５６】
例えば、工場からストックヤードへ運ぶ際に、機構スイッチを用いて電池による通電を開始することが考えられる。
【００５７】
しかしながら、このようにすると、ストックヤードに保管されている時間にも電池は消耗するから、電池寿命が短くなり不適である。また、機構スイッチによると、いちいち作業員がスイッチをオンさせる作業をする必要があり、時間及び労力の無駄が多くなる。
【００５８】
そこで、本形態では、次に述べるように、ストックヤードからリサイクル対応型枠本体１を運び出す際に、通電を開始でき、しかも遠隔操作で複数枚のリサイクル対応型枠本体１の電池を一括して通電状態にできる、無線スイッチ方式を採用する。
【００５９】
図５は、本発明の一実施の形態における送信器３０及び受信器４０を示すブロック図である。
【００６０】
このシステムは、ストックヤードに設置される送信器３０と、センサ収納ケース１７内に収納される（リサイクル対応型枠本体１と一体に移動する）受信器４０とを備えて構成される。なお、送信器３０は、ストックヤードではなく、運搬するトラックや工事現場においても良い。
【００６１】
本形態では、１３．５６ＭＨｚの周波数が使用され、ＲＦＩＤキャリアが送信される。もちろん、この点は周波数帯を上記のものに限定する趣旨ではなく、他の周波数帯を使用しても良い。
【００６２】
送信器３０は、電源３１と、電源３１の電力を入り切りするスイッチ３３と、ＲＦＩＤ送信回路３２と、ＲＦＩＤ送信回路３２に接続されるアンテナ３４とを有する。スイッチ３３をオンすると、ＲＦＩＤ送信回路３２が動作し、アンテナ３４から受信器４０のアンテナ４１へ向けて上記周波数のキャリアが送信される。
【００６３】
また、受信器４０は、次の要素を有する。
【００６４】
アンテナ４１は、上記キャリアを受信する。電圧印加回路４２は、アンテナ４１が上記キャリアを受信すると誘導電圧を発生する。
【００６５】
ＦＥＴ４３は、電圧印加回路４２が誘導電圧を発生するとオンし、レギュレータ４４を動作させる。
【００６６】
レギュレータ４４は、動作すると、電池４５の電力をマイクロプロセッサ４６に供給する。
【００６７】
マイクロプロセッサ４６は、電力を受けて、図６のフローチャートに沿った処理を行い、受信器４０の各要素を制御する。本形態では、マイクロプロセッサ４６は、タイマを内蔵しているものとする。
【００６８】
本形態では、図５に示すように、４つのセンサを設けている。外気温検出センサ１０、コンクリート検出センサ１９、コンクリート温度検出センサ２０については、既に説明したとおりである。
【００６９】
姿勢検出センサ１３は、少なくともリサイクル対応型枠本体１の姿勢が水平であるか、あるいは垂直であるかを検出する。姿勢検出センサ１３としては、加速度センサが好適に使用できる。
【００７０】
加速度センサとしては、機械式、光学式、半導体式のいずれでも良いが、半導体式の加速度センサが安価で取り扱い容易なため、好適である。半導体式の加速度センサとしては、静電容量型、ピエゾ抵抗型、ガス温度分布型のいずれでも良い。
【００７１】
なお、３軸の加速度センサであることが望ましいが、設置あるいは個数を工夫すれば、１軸あるいは２軸の加速度センサも使用できる。また、加速度センサを使用すると、リサイクル対応型枠本体１が落下したり衝撃を受けたりするなど、リサイクル対応型枠本体１の損傷のおそれがある事故を検出できるという利点がある。
【００７２】
次に、図６を参照しながら、受信器４０の動作を説明する。まず、上述したように、マイクロプロセッサ４６の電力供給が開始したら、ステップ１にて、インターバルが待機モードに設定される。
【００７３】
ここで、「インターバル」とは、マイクロプロセッサ４６が各センサ１３、２０、１９、１０の出力をチェックする時間的間隔であり、インターバルが長ければ、マイクロプロセッサ４６等の動作が緩慢になり、電池４５の消耗は少ない（つまり寿命が見かけ上長くなる）。逆に、インターバルが短ければ、マイクロプロセッサ４６等の動作が頻繁になり、電池４５の消耗は多い（つまり寿命が見かけ上短くなる）。
【００７４】
本形態では、待機モードの長目のインターバル（例えば、１時間程度）と計測モードの短めのインターバル（例えば、１０乃至３０分程度）との２つのインターバルを設定している。
【００７５】
インターバルを短くすると検出精度が向上するが、電池寿命が短くなる。インターバルを長くすると電池寿命が長くなるが、検出精度が低下する。したがって、経験則により、インターバルを上記例に準じて設定すると良い。
【００７６】
さて、ステップ２では、マイクロプロセッサ４６は、姿勢検出センサ１３の出力をチェックする。姿勢が変化していればそのまま待機し、姿勢変化がなくなれば、ステップ３へ処理が移行する。
【００７７】
姿勢変化は、リサイクル対応型枠本体１の運搬中や枠組みがなされている間、ずっと発生する。しかしながら、支保工及び枠組みが完了したら、リサイクル対応型枠本体１の姿勢は拘束されることになり、姿勢変化がなくなる。
【００７８】
このため、姿勢変化がなくなると、ステップ３にて、マイクロプロセッサ４６は、型組が完了したものと認識する。そして、ステップ４にて、マイクロプロセッサ４６は、コンクリート検出センサ１９の出力をチェックし、コンクリート１８の有無を検出する。
【００７９】
コンクリートが検出されないのであれば、型組はなされたものの、コンクリートの打設が行われていない状態か、あるいは、打設中ではあるが、打設されたコンクリートの高さが不十分である場合ということになる。この場合、処理はステップ２へ戻される。
【００８０】
ステップ４にて、コンクリートが検出されたら、処理はステップ５へ移行し、打設開始時が認識される。
【００８１】
次に、ステップ６にて、マイクロプロセッサ４６は、インターバルを計測モードへ変更し、インターバルは短縮される。
【００８２】
そして、ステップ７にて、必要なデータ（例えば、打設開始時のデータ、姿勢検出、コンクリート検出及び温度検出の各検出結果など）の保存が開始される。
【００８３】
ステップ８では、姿勢変化が無いことがチェックされる。もしあれば、誤認識のおそれがあるため、ステップ９にてデータが破棄され、ステップ１に処理が戻る。
【００８４】
姿勢変化がなければ、ステップ９にて、コンクリートの表面温度が外気温よりも高いことがチェックされる。もし高くなければ、誤認識のおそれがあるため、ステップ９にてデータが破棄され、ステップ１に処理が戻る。
【００８５】
温度が適正であれば、ステップ１１にて、打設開始時から所定時間が経過したかどうかチェックされる。この所定時間とは、コンクリートが硬化するのに必要な時間であって予め設定されている。
【００８６】
所定時間が経過していなければ、処理がステップ８へ戻され、経過していれば、ステップ１２にてデータ保存が終了される。
【００８７】
また、ステップ１３にて、脱型して良い時間となったと認識され、マイクロプロセッサ４６は、ＬＥＤ１１を点灯させる。この点灯は、このリサイクル対応型枠本体１が脱型して良いということを報知するものである。即ち、作業員は、ＬＥＤ１１が点灯したものから順に、リサイクル対応型枠本体１を脱型してゆくこととなる。
【００８８】
次に、ステップ１５にて、インターバルが待機モードのものへ伸ばされ、電池寿命を延長し、ステップ１６にて、マイクロプロセッサ４６は、このリサイクル対応型枠本体１の打設数カウンタをカウントアップする。なお同時に、水平姿勢で使用されたものか、あるいは垂直姿勢で使用されたものかという点も保存される。
【００８９】
そして、ステップ１７にて終了コマンドを含むキャリアが入力されると、処理が終了する。
【００９０】
以上のように、本形態では、姿勢検出、コンクリート検出及び温度検出の３つの検出結果がいずれも打設を肯定するという条件により、打設開始時の認識を行っている。
【００９１】
そうしない場合、次のような問題点がある。
【００９２】
第１に、姿勢検出のみで判定すると、ストックヤードや工事現場で静置されている場合、姿勢変化はないから、これを打設開始と誤認識するおそれがある。
【００９３】
第２に、コンクリート検出のみで判定すると、雨が降ってリサイクル対応型枠本体１がぬれた場合や、水没が発生した場合に、打設開始と誤認識するおそれがある。
【００９４】
第３に、温度検出のみで判定すると、気温の変化、天候の変化、日射状態の変化等により、打設開始を誤認識するおそれがある。
【００９５】
逆に言えば、上記３つの検出結果を総合すると、殆ど誤認識のおそれはなく、検出精度を良好にすることができる。このように、本形態のコンクリート打設時検出法は、（１）姿勢検出センサ１３により姿勢変化が無くなったと認められること、（２）コンクリート検出センサ１９によりコンクリートの存在が確認できること、及び（３）コンクリート温度検出センサ２０によりコンクリートの温度上昇が認めれられること、という３条件を満たすことにより、コンクリート打設時を認識するという点に特徴がある。
【００９６】
次に、図７を参照しながら、上記３つの検出結果の時間的変化を例説する。図７は、本発明の一実施の形態における検出結果を例示するタイムチャートである。
【００９７】
図７の横軸は、時間ｔを示し、縦軸は、各検出結果を示す。なお、３軸の加速度センサを使用すると、姿勢検出結果は３つ得られるが、説明を簡単にするために、図７では１つの結果のみが示されている。
【００９８】
まず、検出を開始したとき、リサイクル対応型枠本体１が運搬中あるいは型組されている間、姿勢は変化を続け、コンクリートは、リサイクル対応型枠本体１の前に存在しないから、コンクリートはない（静電容量センサならば、予め設定される閾値よりも低いキャパシタンスが検出される）という結果になり、さらに、コンクリート温度と外気温とは、殆ど一致することになる。
【００９９】
時間ｔ１において、姿勢が変化しなくなると、リサイクル対応型枠本体１は静止した状態であることが分かる。通常この静止は、型組が完了したことに起因する。一方、このとき、コンクリート検出と温度検出は、従前と殆ど変化しない。
【０１００】
その後、コンクリートの打設が開始されるが、その直後には、コンクリートがリサイクル対応型枠本体１まで至らない時間がある。
【０１０１】
時間ｔ２で、コンクリートがリサイクル対応型枠本体１に至ると、その後しばらくの間、コンクリート検出結果は、コンクリートがあることを示し続ける。一方、姿勢検出は変化なしの状態を継続し、コンクリート温度は上昇傾向となる。
【０１０２】
このとき、上記３つの結果が一致して打設を示すので、打設時が認識される。
【０１０３】
時間ｔ２ののち、打設されたコンクリート内では、化学反応が活発に進行する。このため、外気温（鎖線）よりもコンクリート温度が高い状態に移行する。これらの温度差は、４０℃程度になることもあるが、反応のすすみ具合や外気の状態などにより変化する。
【０１０４】
時間ｔ３において、温度差がピークに達し、時間ｔ４において、再び温度差がゼロ（つまり、コンクリートの温度が外気温とほとんど一致）の状態になる。
【０１０５】
時間ｔ５において、時間ｔ２から所定時間（必要な養生時間）が経過すると、打設完了が認識され、ＬＥＤ１１が点灯する。このように、客観的（作業員等の人的要素によらない）データに基づいて、必要な温度差及び経過時間が確保されたことを証明できるため、できあがった構造物の強度等の品質を直接的に、かつ正確に証明できる。
【０１０６】
なお、時間ｔ５ののち、脱型が始まるので、姿勢検出は変化があることを示し、コンクリート検出及び温度検出は、時間ｔ１よりも以前の状態と同様の結果を示すこととなる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明のリサイクル対応型枠は、例えば、リサイクル対応型枠をレンタル・リースする分野において、各リサイクル対応型枠を管理するために好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を接触面側から見た斜視図
【図２】本発明の一実施の形態におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における筐体付近を示す断面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるコンクリート検出センサを示す断面図
【図５】本発明の一実施の形態における送信器及び受信器を示すブロック図
【図６】本発明の一実施の形態における動作手順を示すフローチャート
【図７】本発明の一実施の形態における検出結果を例示するタイムチャート
【符号の説明】
【０１０９】
１ リサイクル対応型枠本体
１ａ 非接触面
２ 接触面
２ａ セパレータ孔
３ 長辺縁リブ
３ａ、４ａ クリップ孔
４ 短辺縁リブ
５ 長辺補強リブ
６ 短辺補強リブ
７ 筐体
８ 基板保持箱
９ 主基板
１０ 外気温検出センサ
１１ ＬＥＤ
１２ 保護ケース
１３ 姿勢検出センサ
１４ 電池ケース
１５ センサ基板
１６ 貫通孔
１７ センサ収納ケース
１７ａ 底面
１８ コンクリート
１９ コンクリート検出センサ
２０ コンクリート温度検出センサ
２１、２２ 端子又は配線
２３ 電極
２４ ガラスエポキシ基板
２５ 蓋
３０ 送信器
３１ 電源
３２ ＲＦＩＤ送信回路
３３ スイッチ
３４、４１ アンテナ
４０ 受信器
４２ 電圧印加回路
４３ ＦＥＴ
４４ レギュレータ
４５ 電池
４６ マイクロプロセッサ
ｔ 間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打設されるコンクリートに接触する接触面と、前記接触面と平行で前記接触面の反対側に位置する非接触面と、前記非接触面から前記接触面の反対側に突出し、前記リサイクル対応型枠本体を補強する複数のリブとを有するリサイクル対応型枠本体と、
前記リブの間に収納され、前記非接触面側に固定される筐体と、
前記筐体内に収納される回路とを備え、
前記筐体が固定される位置に対応して前記リサイクル対応型枠本体には、前記非接触面から前記接触面に貫通する貫通孔が開けられ、前記筐体の下部には、前記貫通孔を貫通して底面が前記コンクリートに臨むセンサ収納ケースが設けられ、前記センサ収納ケース内に前記コンクリートの表面温度を検出するコンクリート温度検出センサが収納されていることを特徴とするリサイクル対応型枠。
【請求項２】
前記底面は、前記接触面と面一となっている請求項１記載のリサイクル対応型枠。
【請求項３】
前記センサ収納ケース内には、さらに前記接触面が前記コンクリートに接触しているか否かを検出するコンクリート検出センサが収納されている請求項１又は２記載のリサイクル対応型枠。
【請求項１】
打設されるコンクリートに接触する接触面と、前記接触面と平行で前記接触面の反対側に位置する非接触面と、前記非接触面から前記接触面の反対側に突出し、前記リサイクル対応型枠本体を補強する複数のリブとを有するリサイクル対応型枠本体と、
前記リブの間に収納され、前記非接触面側に固定される筐体と、
前記筐体内に収納される回路とを備え、
前記筐体が固定される位置に対応して前記リサイクル対応型枠本体には、前記非接触面から前記接触面に貫通する貫通孔が開けられ、前記筐体の下部には、前記貫通孔を貫通して底面が前記コンクリートに臨むセンサ収納ケースが設けられ、前記センサ収納ケース内に前記コンクリートの表面温度を検出するコンクリート温度検出センサが収納されていることを特徴とするリサイクル対応型枠。
【請求項２】
前記底面は、前記接触面と面一となっている請求項１記載のリサイクル対応型枠。
【請求項３】
前記センサ収納ケース内には、さらに前記接触面が前記コンクリートに接触しているか否かを検出するコンクリート検出センサが収納されている請求項１又は２記載のリサイクル対応型枠。
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図１】
【図２】
【図６】
【図４】
【図５】
【図７】
【図１】
【図２】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３６２３０（Ｐ２０１３−３６２３０Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３１５０（Ｐ２０１１−１７３１５０）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（５０８０１２６１１）株式会社ＪＵＳＴ．ＷＩＬＬ (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（５０８０１２６１１）株式会社ＪＵＳＴ．ＷＩＬＬ (9)
【Ｆターム（参考）】
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