JPH0126752B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンクリート等の吹付け工法に関する
ものである。

トンネル、坑導、導坑、法面などにコンクリー
トやモルタルを施工する場合、従来では一般に、
骨材（砂、砂利、補強繊維）とセメントおよび必
要に応じて混和材からなる配合、あるいはこれに
さらに所定量の水を加えた配合を吹付け機に装入
し、これらを一括して圧縮エアにより吹付機から
機側ノズルに吐出させ、ホースを経て先端の吹付
けノズルに風送し噴射させていた。

しかし、このように吹付け機中に骨材とセメン
トを混在させて圧送吹付ける方法では、骨材その
ものに含まれる水分（５〜10％）とセメントの接
触吸着現象により、吹付け機の収容部に装入され
る前の撹拌混合時あるいは収容部に装入して吹付
けが行われる前に水和反応が進行してペースト化
が進むため、吹付け機の吐出部や機側ノズルある
いは搬送ホースに材料が付着して詰りや閉塞など
のトラブルを起しやすく、これにより、作業性が
悪化すると共に、分解清掃のタイムロスにより施
工能率が低下し、また搬送距離に実質的に制約を
受けるという不具合があつた。これらは、特にジ
エツトセメントや早強セメントなど反応の早いセ
メントを用いた場合に生じやすく、これがひとつ
のネツクとなつて冬期工事や湧水個所の工事など
を効果的に行えないという問題を生じさせてい
た。

さらに上記の吹付け方法では吹付け機に投入し
た分だけ配合が固定されるので、吹付け作業中に
突発的に湧水が生じた場合など、現場の状況に応
じて自由かつ迅速に配合を変化できないという不
都合があつた。

本発明は前記したような従来のコンクリート等
の吹付け工法の問題点を解消し、水分含有量の多
い骨材やジエツトセメントなどの急速反応セメン
トを用いても機器類のトラブルが起らず円滑高能
率な吹付け施工を行うことができ、また配合を現
場の状況に即応するように自在かつ迅速にコント
ロールできるコンクリート等の吹付け工法を提供
しようとするものである。

この目的を達成するため本発明は、コンクリー
トやモルタルの吹付けは頭初よりセメントを含む
配合に調整して風送、噴射するものであるとして
いた従来技法の発想を転換し、セメントを除く骨
材またはこれに水や混和材を添加した配合だけを
吹付け機から圧縮空気により風送し、この配合が
吹付けノズルに到る前の段階で配合と別系から風
送したセメント粉を添加して気流中で混合させ、
吹付けノズルから施工面へ吹付ける手法としたも
のである。

以下本発明を添付図面に基いて説明する。

第１図は本発明に係るコンクリート等の吹付け
工法の実施例を示すもので、１は吹付け機、２は
吹付け機１に設けた機側ノズル（吐出部）、３は
搬送ホース（主ホース）、４は搬送ホース先端に
接続した吹付けノズル、５は吹付けノズルの手前
の搬送ホースに介在接続した水添加部である。前
記吹付け機１は、材料の収容部６と、これに収容
した材料を機側ノズル２を通して搬送ホース３に
定量吐出させ、吹付けノズル４に向け風送させる
ためのエア吹込み部７，７′を備えていることが
必要であるが、その他は特に制限はない。本実施
例では、収容部６の下で多数のポケツト９，９を
持つたロータ８を回転させ、ポケツトが定位置に
到つたところでエア吹込み部７，７′からの圧縮
エアにより機側ノズル２へ吐出圧送させるように
しているが、これに代え圧力容器式の吹付け機を
用いてもよい。湿式吹付けを行う場合には混練機
構を内蔵しているタイプのものが推奨される。

しかして、吹付けにあたつて従来では吹付け機
の収容部６にセメントと骨材、またはセメントと
骨材および混和材、あるいはこれらに水を加えた
配合を投入し、エア配管１０，１０′から導入し
た圧縮エアにより機側ノズル２から搬送ホース３
へ風送していたものであるが、本発明はこの方法
を採らず、吹付け機１にはセメントを除く配合Ａ
だけを投入し、この配合Ａを機側ノズル２から搬
送ホース３へと定量的に風送する一方、これと別
系統からセメント粉Ｂを風送し、このセメント粉
Ｂを機側ノズル２より先でかつ吹付けノズル４よ
り手前の位置の搬送ホース３中へ定量あてずつ連
続的に吹込むようにしたものである。

ここで、セメントを除く配合Ａとは、細骨材、
粗骨材、補強繊維などの骨材またはこれに急結材
や減水材などの混和材を添加したもの、あるいは
さらに定量の水を加えたものを指し、配合Ａが乾
式タイプのもの（意識的に水を加えないもの）で
ある場合には、機側ノズル２もしくは吹付けノズ
ル４の位置あるいはそれより手前の水添加部５で
水を適量添加し、配合Ａが湿式タイプのもの（意
識的に水を加えたもの）である場合には、原則と
してそのまま水添加をせずに吹付けノズル４から
施工面Ｃに吹付ける。

次いで、前記した本発明で特徴とするセメント
粉風送機構の具体的実施例は第１図に示すごとく
である。すなわち機側ノズル２と水添加部５の間
の搬送ホース３に、主路１２およびこれに対する
導通口１３を備えた添加筒１１を介在接続すると
共に、前記吹付け機１と別にセメント収容部１５
とロータのような定量切出し機構２１と吐出部１
６および圧送用エア吹込み部１７を備えたエア搬
送式の定量切出し装置１４を配し、この定量切出
し装置１４の前記吐出部１６を導通口１３とホー
ス１８で接続し、かつ圧送用エア吹込み部１７に
対し、吹付け機１のエア配管１０，１０′と独立
するかあるいはこれから分岐したエア配管１９を
調整弁２０を介して接続している。

そして、吹付けに際してはセメント粉Ｂを定量
切出し装置１４に装入し、吹付け機１による配合
Ａの風送開始と併行して圧送用エア吹込み部１７
に圧縮エアを送り、この圧縮エアと定量切出し機
構２１により収容部内のセメント粉Ｂを吐出さ
せ、ホース１８により導通口１３へと気流搬送す
る。このときのセメント粉添加圧力すなわちホー
ス中の圧縮エアは配合搬送エア圧と同等もしくは
それよりも若干低圧とすべきである。その理由は
ホース内圧が高すぎると導通口軸線方向の主路１
２にエアカーテンが形成され、搬送ホース内での
配合の送りに脈動が生じやすくなるからである。
この圧力調整はエア配管１０，１９の圧力を検出
し、手動または機械的ないし電気的に調整弁２０
の開度コントロールを行えばよい。

なお、セメント粉を除く配合Ａとセメント粉Ｂ
は、それぞれ吹付け機１と定量切出し装置１４の
ロータ８や定量切出し機構２１の回転数コントロ
ールなどにより定量切出しを行い、それを共にエ
ア吹込み部７，７′、圧送用エア吹込み部１７の
エア流量を定量的にコントロールするものであ
る。これにより最適な固気比での混合吹付けが行
われる。

いずれにしても、セメント除く配合Ａを定量的
に吐出して搬送ホース３で風送し、これと同期し
てセメント粉Ｂを搬送ホース３と系を別にするホ
ース１８に定量ずつ風送すれば、セメント粉Ｂは
第２図のように分散したセメント粉ｂとなつて導
通口１３から主路１２へと連続的に導入され、こ
のとき、主路１２には圧縮空気で分散状に気流搬
送されている配合粒ａが通過しているので、前記
のように導通口１３から吹込まれた圧縮エアによ
り主路内には乱流が生じ、これにより圧縮エア中
のセメント粉ｂは搬送ホース中を通過しつつある
配合粒ａと激しく撹拌され、これが前方の搬送ホ
ースを通過するあいだ幾度となく繰返される。こ
のように定量吐出され分散浮遊状態にある配合Ａ
に対し、同じく定量吐出され分散状態となつたセ
メント粉Ｂを加え、しかもそれら配合とセメント
粉の搬送媒体である圧縮エアの動的エネルギーを
利用することから、セメント粉は局部的に過小あ
るいは過大に分布することがなく、均一に混合さ
れた状態となつて搬送ホース中を通過する。そし
て、さきに述べた乱流および撹拌作用により配合
粒ａにセメント粉ｂが旺盛に接触するので、配合
粒ａに含まれる水分による吸着現象により配合粒
ａのまわりにセメント粉が付着してかためなペー
ストになり、この状態で吹付けノズル４から吹付
けられる。なお配合Ａが乾式タイプのものである
場合には、配合粒ａの保有水分による付着に続
き、次の水添加部５で定量の水添加がなされるこ
とで急速に造殻作用が進行し、吹付けノズル４か
ら吹付けられる。

なお、本発明者はセメント粉Ｂを水添加部５お
よび吹付けノズル４でも添加してみたが、いずれ
の場合にも均一な混合状態が得られないため強度
の面ならびに粉塵の発生の面で好ましくなかつ
た。

次に本発明の具体的な実施結果を示す。

実施例 （） 第１図に示す吹付け機と定量切出し装置
を用いてトンネル垂直面にコンクリート吹付け
を行つた。本吹付けは、配合ジエツトセメント
360Kg／m³、細骨材997Kg／m³、粗骨材662Kg／
m³とし、Ｓ／a60％、Ｗ／C45〜50％とした。
骨材の含水率は約８％であつた。

（） セメント粉添加部として内径65φと内径
25φのＹ状分岐金物を用い、これを吹付け機の
機側ノズルから前方20ｍ、吹付けノズルから後
方24ｍの位置の搬送ホース（内径65φ）に介在
接続させ、セメント粉添加部と定量切出し装置
間を25φ、20ｍのホースで結んだ。

そして、前記配合のうちセメント粉を除いた
配合を吹付け機から吹付量５m³／hγ、吹付圧
３〜４Kg／cm²で風送する一方、セメント粉を吐
出量1800Kg／hγ、吹付圧２〜３Kg／cm²で定量
吐出させ、水添加部で水を添加し吹付けた。

これと比較するため、従来法によりセメント
添加部を設けず吹付け機中に前記配合のセメン
ト粉と骨材を混合同時装入し、吹付量、吹付圧
を同一にして吹付けを行つてみた。

（） その結果、本発明の場合は反応の早いジ
エツトセメントを用いしかも骨材の水分量が多
いにも拘らず、所定時間内に全量をバラツキな
く吹付けできたが、従来法の場合には吹付け開
始から約30分で吹付け機のポケツト周辺、機側
ノズル内に詰りが生じ、吹付け中断を余儀なく
された。得られた吹付け施工面からサンプルを
採取し、その圧縮強度を試験したところ、本発
明は従来法のそれと比べ遜色なかつた。

以上説明した本発明によるときには、吹付け資
料を予め混合しそれを風送して行つていた従来の
発想を転換し、吹付け資料をセメントとそれ以外
の配合とに分けてそれぞれ圧縮エアにより別々の
ホース中を気流搬送し、吹付けノズルよりも後方
のホース部分で合流させることにより搬送媒体の
エアを利用してかくはん混合し、搬送ホースを通
過する過程で吹付け用混合物を創生して吹付けノ
ズルから施工個所に吹付けるようにしたので、吹
付け機器の各部や搬送ホースに詰りを生じさせる
ことなくきわめてスムーズかつ高能率な吹付け施
工を行うことができると共に、資料の混合が確実
になるためリバウンドロスや粉塵の発生が少く、
かつ、均一で良好な強度の被覆層を形成できる。
さらに、予め吹付け資料の全体をミキシングする
必要がなく、ミキシング工程や機器を簡易化で
き、骨材の水分調整も簡易化され、また詰りに伴
う煩雑な機器の分解組立てを省略できることから
作業性を大きく向上することが可能になる。ま
た、ジエツトセメントなどの硬化の早いセメント
の使用が容易となつてその特性を十分に発揮させ
ることができると共に、配合に対するセメント量
の自由度が増し添加量の加減を随時行え、現場の
状況に即応した吹付けを行うことができるため湧
水個所の工事や冬期あるいは雨期における工事を
効果的に実施することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコンクリート等の吹付け
工法の一実施例を示す断面図、第２図は第１図に
おけるセメント粉添加部の状態を示す断面図であ
る。 １…吹付け機、３…搬送ホース、４…吹付けノ
ズル、１１…セメント添加部、１３…導通口、１
４…定量切出し装置、１８…ホース、Ａ…セメン
トを除く配合、Ｂ…セメント粉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セメントを除く配合を圧縮エアを搬送媒体と
   して吹付け機から主ホースを経て吹付けノズルに
   風送しつつ、セメント粉を定量切出し装置から圧
   縮エアを搬送媒体として別系より風送し、該セメ
   ント粉を前記吹付けノズルより後方の主ホース内
   を通過中の前記配合に添加合流させることで吹付
   けノズルに到るまでの過程で混合かくはんし、吹
   付けノズルから施工部位に吹付けることを特徴と
   するコンクリート等の吹付け工法。