JP2004092211A

JP2004092211A - 吹付けコンクリートの施工方法とその装置

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Publication number: JP2004092211A
Application number: JP2002255047A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kamibayashi; 上林　眞幸; Tatsuo Otsubo; 大坪　辰生; Michiya Oura; 大浦　道哉
Original assignee: Obayashi Corp; Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Obayashi Corp; Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】コンクリートと急結剤の混合状態が良く、粉塵およびリバウンドの発生が少ない吹付けコンクリートの施工方法を提供する。
【解決手段】吹付けコンクリートの施工において、圧送管内のコンクリートと急結剤との混合部分にミストを形成することを特徴とする吹付けコンクリートの施工方法、および庄送管の急結剤の供給管と共にコンクリートと急結剤の混合部分にミストを形成する注水管が接続していることを特徴とする吹付けコンクリートの施工装置。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天井や壁面などの施工面にモルタルやコンクリート等を吹付け施工する際に、粉塵やリバウンドが少ない吹付け施工方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルや地下構造物等の覆工法として、型枠を使用せずに急結剤と圧送空気を利用してモルタルやコンクリートを施工面に吹付ける施工法が知られている。この吹付け工法には乾式法と湿式法とが実施されている。乾式法はセメントと骨材を空練りしたものに急結剤を加え、この混合粉末を圧縮空気によってノズルに送り、ノズル手前で水を加えて吹付ける方法である。湿式法はセメントおよび骨材に水を加え混練して生コンクリートとし、これを圧縮空気によってノズルに送り、ノズル手前で急結剤を加えて吹付ける方法である。何れの方法においてもコンクリートの早期強度発現のために急結剤が用いられている。
【０００３】
湿式法は乾式法に比べてコンクリートの品質管理が容易であり、粉塵の発生やリバウンドが少ない利点がある。一方、吹付けコンクリートの施工は、多くの場合、吹付けノズルの手前で急結剤をコンクリートに添加するためにコンクリートと急結剤の混合時間が限られる。また、急結剤は粉末状のものが一般に用いられており、これを圧縮空気によって吹付けノズルの手前に送り込むが、圧送管内を流れるコンクリートはこれを一定圧で送るのが難しいために脈動を生じており、コンクリートと急結剤の混合が不十分になる虞がある。この混合が十分でないと、ノズルから噴出されたコンクリートの品質が安定せず、粉塵やリバウンドの量が多くなる。さらに著しい場合には、ノズルから噴射されたコンクリートが施工面に達する前に、急結剤がコンクリートから分離し、粉塵量を増大させるなどの問題を生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、吹付け施工における従来の上記問題を解決したものであり、吹付け施工の際に、急結剤の添加方法を改良してコンクリートと急結剤の良好な混合状態を達成し、吹付け時の粉塵やリバウンドの発生量が少なく、コンクリートの初期強度に優れた高品質の吹付けコンクリートを得ることができる吹付け施工方法とその装置を提供するものである。なお、本発明においてコンクリートとはモルタルを含む意味である。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明によれば、以下の構成からなる吹付けコンクリートの施工方法が提供される。
（１）吹付けコンクリートの施工方法において、管内を圧送されるコンクリートに対し、粉体急結剤とコンクリートとの混合部分にミストを形成し、あるいはミストを通過して粉体急結剤をコンクリートに混合することを特徴とする吹付けコンクリートの施工方法。
（２）湿式吹付け工法において、管内を圧送される生コンクリートに対して、粉体急結剤とコンクリートとの混合部分にミストを形成し、あるいはミストを通過して粉体急結剤をコンクリートに混合する上記（１）の施工方法。
（３）乾式吹付け工法において、管内を圧送される水を導入する前のコンクリート、あるいは水を導入した後の生コンクリートに対して、粉体急結剤とコンクリートとの混合部分にミストを形成し、あるいはミストを通過して粉体急結剤をコンクリートに混合する上記（１）の施工方法。
（４）水を０５〜７ＭＰａの噴射圧で噴霧してミストを形成する上記（１）、（２）または（３）の施工方法。
（５）吹付けコンクリートの施工装置において、圧送管に対して急結剤の供給管と共にコンクリートと急結剤の混合部分にミストを形成する注水管が接続していることを特徴とする吹付けコンクリートの施工装置，
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の施工方法を図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る施工方法の第一態様を示す模式図である。
【０００７】
図１に示す施工例は、湿式施工において、圧送管内のコンクリート１１と粉体急結剤１２の混合部分１３に、水１４を噴霧してミスト１５を形成することによって上記混合部分にミストを導入する施工例である。その装置構成は図示するように、セメント粉と骨材および水を所定の配合比に従って混合された生コンクリート１１を圧送する管１０と、この圧送管１０の先端に装着されている吹付けノズル１６とを有しており、このノズル１６の手前の圧送管１０に粉体急結剤１２を導入する供給管１７と、水を噴霧する注水管１８とが接続している。
【０００８】
注水管１８の接続位置は急結剤の導入管路１７の接続位置と同じ位置か、またはややノズル側であり、管内を圧送されるコンクリートに対し、粉体急結剤１２とコンクリート１１との混合部分にミスト１５を形成し、あるいはミスト１５を通過した粉体急結剤１２をコンクリート１１に混合する。なお、急結剤導入管路１７と注水管１８は圧送管１０に対して同じ側に接続しても良く、あるいは相対向する側に接続しても良い。また、注水管１８は複数接続しても良い。
【０００９】
生コンクリート１１は圧送管１０の内部を圧縮空気によってノズル１６に向かって圧送される。この生コンクリート１１に向かって、急結剤が供給管１７を通じ圧縮空気によって混合部分１３に導入される。さらに、この混合部分１３に向かって注水管１８から水が噴霧され、上記混合部分１３にミスト１５が形成される。なお、ミストとは、水や液体急結剤を含む水溶液などの液体をポンプなどによって圧送し、注水管１８の混合部１３との接続部で噴射して霧状にしたものである。液体を圧送する場合、粉塵抑制の点で空気圧送しないほうが好ましい。また、注水管１８の混合部１３との接続部分を注水管１８の断面積より小さくするほうが液体の送圧が小さくても霧状にすることができるので好ましい。
【００１０】
コンクリート１１と粉体急結剤１２の混合部分１３にミスト１５が形成されることによって、粉体急結剤１２はミスト１５を通過してコンクリート１１に添加され、あるいは粉体急結剤１２がミストに覆われたコンクリート１１に添加されるので、コンクリート１１と急結剤１２の衝突エネルギーが緩和される。従って急結剤がコンクリート１１の流れから弾き返されることがなく、かつ水の噴射圧によって混合部分１３が攪拌されるので、コンクリート１１と急結剤１２の混合が促進される。
【００１１】
なお、ミストを形成するための水の噴射圧は０．５ＭＰａ〜７ＭＰａが好ましい。この範囲の噴射圧より低いと圧送されるコンクリート１１に対して攪拌効果を発揮する十分なミストが形成されない。また、この範囲よりも噴射圧が高いとコンクリート１１の送圧の低下が大きくなるので好ましくない。
【００１２】
乾式吹付け工法においても、管内を圧送される水を導入する前のコンクリート、あるいは水を導入した後の生コンクリートに対して、上記と同様に粉体急結剤とコンクリートとの混合部分にミストを形成し、あるいはミストを通過して粉体急結剤をコンクリートに混合することによって同様の効果を得ることができる。
【００１３】
【実施例】
図１に示す吹付け装置を用い、表１に示す配合比および表２に示す施工条件に従ってコンクリートを吹付け施工した。また、比較例として図２に示す従来の吹付け装置を用い、ミストを形成せずにコンクリートを吹付け施工した。また、液体急結剤を用いたものを比較例として示した。この結果を表２に示した。表２に示すように、本発明の方法によって吹付け施工を行ったものは、同条件の比較例に対して粉塵およびリバウンドが少なくコンクリートの初期強度も高い。一方、比較例では粉塵が格段に多く、リバウンドも多い。また、液体急結剤は一般に水溶液であるので、液体急結剤を用いると、その添加時に多くの水分をコンクリートに添加することになり、コンクリートの水分の変動が大きく、強度が安定しない。
【００１４】
【表１】

【００１５】
【表２】

【００１６】
【発明の効果】
一般に、粉体急結剤をコンクリートに送り込むためには、供給管内に粉体の閉塞を生じないように一定圧以上の圧力で送圧する必要があり、このためコンクリートとの混合部分で衝突エネルギーが大きく、これが粉塵発生の一因になる。ところが、本発明の施工方法によれば、コンクリートと急結剤の混合部分にミストが形成されることによって、コンクリートと急結剤の衝突エネルギーが緩和されるので、急結剤がコンクリートの流れから弾き返されることがなく、かつ水の噴射圧によって混合部分が攪拌されるので、コンクリートと急結剤の混合が促進される。従って、粉塵やリバウンドの発生が少なく、コンクリートの初期強度に優れた高品質の吹付けコンクリートが得られる。
さらに、通常、圧送管内のコンクリートは送圧の脈動によって径の太い部分と細い部分とが交互に存在しており、径の細い部分には管壁との間に空隙が生じている。この隙間に粉塵が溜まりコンクリートと共に吹き出されるので粉塵やリバウンドの発生量が多くなるが、本発明の施工方法によれば、粉体急結剤の混合部分にミストが形成されるので管壁との隙間に溜まる粉塵の量が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る施工方法を示す模式図
【図２】従来の施工方法を示す模式図
【符号の説明】１０−圧送管、１１−コンクリート、１２−急結剤、１３−混合部分、１４−水、１５−ミスト、１６−ノズル、１７一急結剤供給管、１８−注水管。

Claims

吹付けコンクリートの施工方法において、管内を圧送されるコンクリートに対し、粉体急結剤とコンクリートとの混合部分にミストを形成し、あるいはミストを通過して粉体急結剤をコンクリートに混合することを特徴とする吹付けコンクリートの施工方法。
湿式吹付け工法において、管内を圧送される生コンクリートに対して、粉体急結剤とコンクリートとの混合部分にミストを形成し、あるいはミストを通過して粉体急結剤をコンクリートに混合する請求項１の施工方法。
乾式吹付け工法において、管内を圧送される水を導入する前のコンクリート、あるいは水を導入した後の生コンクリートに対して、粉体急結剤とコンクリートとの混合部分にミストを形成し、あるいはミストを通過して粉体急結剤をコンクリートに混合する請求項１の施工方法。
水を０５〜７ＭＰａの噴射圧で噴霧してミストを形成する請求項１、２または３の施工方法。
吹付けコンクリートの施工装置において、圧送管に対して急結剤の供給管と共にコンクリートと急結剤の混合部分にミストを形成する注水管が接続していることを特徴とする吹付けコンクリートの施工装置，