JP2000008792A - 吹付け材料を用いた未固結地山への吹付け工法 - Google Patents
吹付け材料を用いた未固結地山への吹付け工法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トンネル掘削時、又は、道路等の斜面構築時
の、未固結地山からなるトンネル内面や斜面に吹付け、
地山や斜面の安定化のための道路工事や補修工事などに
使用される未固結地山への吹付け工法の提供。 【解決手段】 未固結地山へ、セメント、最大粒径2.5
mm以下の骨材、及びアルカリ金属アルミン酸塩含有液を
含有する吹付け材料を、５〜５０ｍｍの吹付け厚で吹付
けることを特徴とする未固結地山への吹付け工法。吹付
け材料を、セメントと最大粒径2.5 mm以下の骨材を含有
するＡ剤とアルカリ金属アルミン酸塩含有液を含有する
Ｂ剤に分け、該Ａ剤を連続的に混練り圧送してもよく、
該吹付け材料を一次覆工とし、さらに吹付けコンクリー
トを吹付けて二次覆工としてもよい。
の、未固結地山からなるトンネル内面や斜面に吹付け、
地山や斜面の安定化のための道路工事や補修工事などに
使用される未固結地山への吹付け工法の提供。 【解決手段】 未固結地山へ、セメント、最大粒径2.5
mm以下の骨材、及びアルカリ金属アルミン酸塩含有液を
含有する吹付け材料を、５〜５０ｍｍの吹付け厚で吹付
けることを特徴とする未固結地山への吹付け工法。吹付
け材料を、セメントと最大粒径2.5 mm以下の骨材を含有
するＡ剤とアルカリ金属アルミン酸塩含有液を含有する
Ｂ剤に分け、該Ａ剤を連続的に混練り圧送してもよく、
該吹付け材料を一次覆工とし、さらに吹付けコンクリー
トを吹付けて二次覆工としてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にトンネル掘削
時、又は、道路等の斜面構築時の、未固結地山からなる
トンネル内面や斜面に吹付け、地山や斜面の安定化のた
めの道路工事や補修工事などに使用される未固結地山へ
の吹付け工法に関する。
時、又は、道路等の斜面構築時の、未固結地山からなる
トンネル内面や斜面に吹付け、地山や斜面の安定化のた
めの道路工事や補修工事などに使用される未固結地山へ
の吹付け工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、トンネルの掘削はＮＡＴＭ（ニュ
ー・オーストリアン工法）が標準工法となり、掘削後の
岩盤の安定化に吹付けコンクリートが用いられている。
吹付けコンクリートとしては、粗骨材や細骨材といっ
た、最大粒径2.5 mmを越える骨材を含有するコンクリー
トが使用されている。
ー・オーストリアン工法）が標準工法となり、掘削後の
岩盤の安定化に吹付けコンクリートが用いられている。
吹付けコンクリートとしては、粗骨材や細骨材といっ
た、最大粒径2.5 mmを越える骨材を含有するコンクリー
トが使用されている。
【０００３】しかしながら、掘削する地山には砂山地盤
等といった未固結地山の所もあり、未固結地山ではコン
クリートの吹付け圧で天端が削られ、肌落ちしやすいた
めに、未固結地山へ最大粒径2.5 mmを越える骨材を含有
するモルタルやコンクリートを吹付けても天端が剥落し
やすく、モルタルでもリバウンド率は２０％を越えてし
まい、肌落ちを防止できないという課題があった。
等といった未固結地山の所もあり、未固結地山ではコン
クリートの吹付け圧で天端が削られ、肌落ちしやすいた
めに、未固結地山へ最大粒径2.5 mmを越える骨材を含有
するモルタルやコンクリートを吹付けても天端が剥落し
やすく、モルタルでもリバウンド率は２０％を越えてし
まい、肌落ちを防止できないという課題があった。
【０００４】このため、天端の肌落ちを防止するため
に、金網を張って吹付けコンクリート施工を行ってい
る。
に、金網を張って吹付けコンクリート施工を行ってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吹付け
圧が高いと、未固結地山が削られて吹付けコンクリート
が天端に付着せずに落下することが多くなるので、吹付
けコンクリートのロスが多くなり、その分吹付けコンク
リートの量が多くなって、吹付け作業に時間を要した
り、落下した吹付けコンクリートが作業者を直撃して吹
付け作業が危険になったりするという課題があった。
圧が高いと、未固結地山が削られて吹付けコンクリート
が天端に付着せずに落下することが多くなるので、吹付
けコンクリートのロスが多くなり、その分吹付けコンク
リートの量が多くなって、吹付け作業に時間を要した
り、落下した吹付けコンクリートが作業者を直撃して吹
付け作業が危険になったりするという課題があった。
【０００６】本発明者は、前記課題を解消すべく種々検
討を重ねた結果、特定の吹付け工法の使用により、前記
課題が解消される知見を得て本発明を完成するに至っ
た。
討を重ねた結果、特定の吹付け工法の使用により、前記
課題が解消される知見を得て本発明を完成するに至っ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セメン
ト、最大粒径2.5 mm以下の骨材、及びアルカリ金属アル
ミン酸塩含有液を含有してなる吹付け材料を、５〜５０
ｍｍの吹付け厚で吹付けることを特徴とする未固結地山
への吹付け工法であり、セメントと最大粒径2.5 mm以下
の骨材を含有してなるＡ剤とアルカリ金属アルミン酸塩
含有液を含有してなるＢ剤を個別に圧送して吹付け直前
に混合して吹付けることを特徴とする未固結地山への吹
付け工法であり、該Ａ剤を連続的に混練り圧送し、吹付
け直前に個別に圧送したＢ剤と混合して吹付けることを
特徴とする未固結地山への吹付け工法であり、セメン
ト、最大粒径2.5 mm以下の骨材、及びアルカリ金属アル
ミン酸塩含有液を含有してなる吹付け材料を、５〜５０
ｍｍの吹付け厚で吹付けて一次覆工とし、次いで吹付け
コンクリートを吹付けて二次覆工とすることを特徴とす
る未固結地山への吹付け工法である。
ト、最大粒径2.5 mm以下の骨材、及びアルカリ金属アル
ミン酸塩含有液を含有してなる吹付け材料を、５〜５０
ｍｍの吹付け厚で吹付けることを特徴とする未固結地山
への吹付け工法であり、セメントと最大粒径2.5 mm以下
の骨材を含有してなるＡ剤とアルカリ金属アルミン酸塩
含有液を含有してなるＢ剤を個別に圧送して吹付け直前
に混合して吹付けることを特徴とする未固結地山への吹
付け工法であり、該Ａ剤を連続的に混練り圧送し、吹付
け直前に個別に圧送したＢ剤と混合して吹付けることを
特徴とする未固結地山への吹付け工法であり、セメン
ト、最大粒径2.5 mm以下の骨材、及びアルカリ金属アル
ミン酸塩含有液を含有してなる吹付け材料を、５〜５０
ｍｍの吹付け厚で吹付けて一次覆工とし、次いで吹付け
コンクリートを吹付けて二次覆工とすることを特徴とす
る未固結地山への吹付け工法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
【０００９】本発明の吹付け材料は、未固結地山へ吹付
けるものである。ここでいう未固結地山とは、例えば砂
質土、シラス、粘土、及び礫等からなり、天端が崩れや
すい地山をいい、この未固結地山へセメントと最大粒径
2.5 mmを越える骨材を含有する吹付けコンクリートを吹
付けた場合に、リバウンド率が３０％を越えてしまうも
のをいう。このような未固結地山に従来の吹付けコンク
リートを吹付けても、吹付けコンクリートのロスが大き
くなってしまうものである。
けるものである。ここでいう未固結地山とは、例えば砂
質土、シラス、粘土、及び礫等からなり、天端が崩れや
すい地山をいい、この未固結地山へセメントと最大粒径
2.5 mmを越える骨材を含有する吹付けコンクリートを吹
付けた場合に、リバウンド率が３０％を越えてしまうも
のをいう。このような未固結地山に従来の吹付けコンク
リートを吹付けても、吹付けコンクリートのロスが大き
くなってしまうものである。
【００１０】本発明で使用するセメントとしては、通常
用いられる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランド
セメントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラ
グ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セ
メント、さらには、3CaO・SiO2や11CaO ・7Al2O3・CaF2
を主成分とするセメント等が使用できる。
用いられる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランド
セメントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラ
グ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セ
メント、さらには、3CaO・SiO2や11CaO ・7Al2O3・CaF2
を主成分とするセメント等が使用できる。
【００１１】本発明で使用する骨材は、天然砂、珪砂、
及び石灰砂のいずれも使用可能であり、その最大粒径は
2.5 mm以下であって、1.5 mm以下が好ましい。最大粒径
が2.5 mmを越えると吹付け施工の際に跳ね返りが多くな
り、ポンプ圧送性も悪化する。
及び石灰砂のいずれも使用可能であり、その最大粒径は
2.5 mm以下であって、1.5 mm以下が好ましい。最大粒径
が2.5 mmを越えると吹付け施工の際に跳ね返りが多くな
り、ポンプ圧送性も悪化する。
【００１２】骨材の使用量は、セメント100 重量部に対
して、50〜300 重量部が好ましく、作業性、初期強度発
現性、及び耐久性の点で、100 〜200 重量部がより好ま
しい。50重量部未満だと耐久性が低いおそれがあり、30
0 重量部を越えると初期強度発現性が低く、跳ね返りも
多くなるおそれがある。
して、50〜300 重量部が好ましく、作業性、初期強度発
現性、及び耐久性の点で、100 〜200 重量部がより好ま
しい。50重量部未満だと耐久性が低いおそれがあり、30
0 重量部を越えると初期強度発現性が低く、跳ね返りも
多くなるおそれがある。
【００１３】本発明で使用する繊維とは、セラミックフ
ァイバーや耐アルカリガラスファィバーなどの無機系繊
維、カーボンファイバー、ポリエチレンファィバー、ビ
ニロンファイバー、アラミドファイバー、及びポリアク
リルファイバー等の有機系繊維、並びに、スチールファ
ィバー等が挙げられる。これらの中では、セメントと骨
材を乾式法により混合したドライモルタルでの混合性や
施工性の点で、耐アルカリガラスファィバー、カーボン
ファイバー、ポリエチレンファイバー、ビニロンファイ
バー、又はポリアクリルファイバーのうちの一種又は二
種以上が好ましい。
ァイバーや耐アルカリガラスファィバーなどの無機系繊
維、カーボンファイバー、ポリエチレンファィバー、ビ
ニロンファイバー、アラミドファイバー、及びポリアク
リルファイバー等の有機系繊維、並びに、スチールファ
ィバー等が挙げられる。これらの中では、セメントと骨
材を乾式法により混合したドライモルタルでの混合性や
施工性の点で、耐アルカリガラスファィバー、カーボン
ファイバー、ポリエチレンファイバー、ビニロンファイ
バー、又はポリアクリルファイバーのうちの一種又は二
種以上が好ましい。
【００１４】繊維の長さは特に限定されるものではない
が、３〜30mmが好ましく、６〜12mmがより好ましい。
が、３〜30mmが好ましく、６〜12mmがより好ましい。
【００１５】繊維の使用量は、セメントと骨材を混合し
たドライモルタル100 重量部に対して、0.4 〜1.5 重量
部が好ましく、0.5 〜1.2 重量部がより好ましい。0.4
重量部未満だと目的とする強度発現性が得られないおそ
れがあり、1.5 重量部を越えるとドライモルタル混合時
の混合分散性が悪化したり、強度発現性が低下したりす
るおそれがある。
たドライモルタル100 重量部に対して、0.4 〜1.5 重量
部が好ましく、0.5 〜1.2 重量部がより好ましい。0.4
重量部未満だと目的とする強度発現性が得られないおそ
れがあり、1.5 重量部を越えるとドライモルタル混合時
の混合分散性が悪化したり、強度発現性が低下したりす
るおそれがある。
【００１６】本発明で使用するアルカリ金属アルミン酸
塩（以下アルミン酸アルカリという）としては、アルミ
ン酸ナトリウムやアルミン酸カリウムが挙げられる。こ
れらの中では、溶解性の点で、アルミン酸カリウムが好
ましい。
塩（以下アルミン酸アルカリという）としては、アルミ
ン酸ナトリウムやアルミン酸カリウムが挙げられる。こ
れらの中では、溶解性の点で、アルミン酸カリウムが好
ましい。
【００１７】アルミン酸アルカリは、そのNa2O／Al2O3
モル比又はK2O ／Al2O3 モル比が1.5 〜2.0 のものが好
ましい。モル比が1.5 未満だと水溶液が100 ℃において
もアルミン酸アルカリが溶解しにくいおそれがあり、モ
ル比が２．０を越えると凝結力や強度発現性が低下する
おそれがある。
モル比又はK2O ／Al2O3 モル比が1.5 〜2.0 のものが好
ましい。モル比が1.5 未満だと水溶液が100 ℃において
もアルミン酸アルカリが溶解しにくいおそれがあり、モ
ル比が２．０を越えると凝結力や強度発現性が低下する
おそれがある。
【００１８】アルミン酸アルカリは、施工性の点で、ア
ルミン酸アルカリ含有液として使用するが、固体として
使用してもよい。
ルミン酸アルカリ含有液として使用するが、固体として
使用してもよい。
【００１９】アルミン酸アルカリ含有液とは、アルミン
酸アルカリを水に溶解させた水溶液又はアルミン酸アル
カリを水に懸濁させたスラリーをいう。
酸アルカリを水に溶解させた水溶液又はアルミン酸アル
カリを水に懸濁させたスラリーをいう。
【００２０】アルミン酸アルカリ含有液は、液状のもの
や、一度アルミン酸アルカリ溶液を乾燥して再度溶解
し、例えば、固形分50重量％のスラリーとして使用する
こともできる。液状として貯蔵する場合には、アルミン
酸カリウム水溶液の使用が好ましい。
や、一度アルミン酸アルカリ溶液を乾燥して再度溶解
し、例えば、固形分50重量％のスラリーとして使用する
こともできる。液状として貯蔵する場合には、アルミン
酸カリウム水溶液の使用が好ましい。
【００２１】アルミン酸アルカリのスラリーを乾燥して
保存し、使用時に再度水に懸濁させて使用することもで
きる。
保存し、使用時に再度水に懸濁させて使用することもで
きる。
【００２２】アルミン酸アルカリ含有液の固形分濃度
は、４０〜１００重量％が好ましく、５０〜８０重量％
がより好ましい。４０重量％未満だとアルミン酸アルカ
リが再析出したり、ゲル化したりしてアルミン酸アルカ
リ含有液の固形分濃度が変更するおそれがあり、１００
重量％を越えるとモルタルの単位水量が増加して凝結や
強度発現性が不良となるおそれがある。
は、４０〜１００重量％が好ましく、５０〜８０重量％
がより好ましい。４０重量％未満だとアルミン酸アルカ
リが再析出したり、ゲル化したりしてアルミン酸アルカ
リ含有液の固形分濃度が変更するおそれがあり、１００
重量％を越えるとモルタルの単位水量が増加して凝結や
強度発現性が不良となるおそれがある。
【００２３】アルミン酸アルカリ水溶液は、例えば、水
酸化ナトリウム（NaOH）と水酸化アルミニウム（Al(OH)
3 ）、又は、水酸化カリウム（KOH ）と水酸化アルミニ
ウムをNa2O／Al2O3 モル比又はK2O ／Al2O3 モル比が1.
5 〜2.0 となるように調整、100 ℃で加熱溶解し、50重
量％の濃度に調整して使用することが好ましい。
酸化ナトリウム（NaOH）と水酸化アルミニウム（Al(OH)
3 ）、又は、水酸化カリウム（KOH ）と水酸化アルミニ
ウムをNa2O／Al2O3 モル比又はK2O ／Al2O3 モル比が1.
5 〜2.0 となるように調整、100 ℃で加熱溶解し、50重
量％の濃度に調整して使用することが好ましい。
【００２４】アルミン酸アルカリの使用量は、セメント
100 重量部に対して、固形分換算で1.5 〜５重量部が好
ましく、2.5 〜４重量部がより好ましい。1.5 重量部未
満だと目的とする凝結力が得られず、特に低温下ではそ
れが顕著となったり、跳ね返りが多くなったりするおそ
れがあり、５重量部を越えても大きな凝結力が得られ
ず、逆に長期耐久性が悪化したり、跳ね返りが多くなっ
たりするおそれがある。
100 重量部に対して、固形分換算で1.5 〜５重量部が好
ましく、2.5 〜４重量部がより好ましい。1.5 重量部未
満だと目的とする凝結力が得られず、特に低温下ではそ
れが顕著となったり、跳ね返りが多くなったりするおそ
れがあり、５重量部を越えても大きな凝結力が得られ
ず、逆に長期耐久性が悪化したり、跳ね返りが多くなっ
たりするおそれがある。
【００２５】又、本発明において、アルミン酸アルカリ
含有液に、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムの50重量％
水溶液を、アルミン酸アルカリ100 重量部に対して固形
分換算で10〜50重量部混合したものも使用してもよい。
含有液に、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムの50重量％
水溶液を、アルミン酸アルカリ100 重量部に対して固形
分換算で10〜50重量部混合したものも使用してもよい。
【００２６】本発明では、必要に応じて、さらに、減水
剤、増粘剤、凝結遅延剤、及び超微粉等を使用してもよ
い。
剤、増粘剤、凝結遅延剤、及び超微粉等を使用してもよ
い。
【００２７】アルミン酸アルカリ含有液を圧送するポン
プは特に限定されるものではないが、施工性の点で、連
続圧送することが好ましい。又、ピストン式ポンプ、ス
クイズ式ポンプ、又はスネイク式ポンプ等を使用するこ
ともできる。
プは特に限定されるものではないが、施工性の点で、連
続圧送することが好ましい。又、ピストン式ポンプ、ス
クイズ式ポンプ、又はスネイク式ポンプ等を使用するこ
ともできる。
【００２８】本発明で使用する吹付け材料の各材料の使
用方法は特に限定されるものではないが、施工性の点
で、吹付け材料を、セメントと最大粒径2.5 mm以下の骨
材を含有してなるＡ剤とアルカリ金属アルミン酸塩含有
液を含有してなるＢ剤とに分け、Ａ剤とＢ剤を個別に圧
送して吹付け直前に混合して吹付けることが好ましい。
Ａ剤とＢ剤に分けた場合には、例えば、セメント、最大
粒径2.5 mmの骨材、必要に応じて繊維を乾燥状態でドラ
イ混合し、その後、ドライ混合したモルタルと水とを混
練してＡ剤とし、アルミン酸アルカリ含有液をＢ剤と
し、このＡ剤とＢ剤を個別に圧送して吹付けることが可
能である。
用方法は特に限定されるものではないが、施工性の点
で、吹付け材料を、セメントと最大粒径2.5 mm以下の骨
材を含有してなるＡ剤とアルカリ金属アルミン酸塩含有
液を含有してなるＢ剤とに分け、Ａ剤とＢ剤を個別に圧
送して吹付け直前に混合して吹付けることが好ましい。
Ａ剤とＢ剤に分けた場合には、例えば、セメント、最大
粒径2.5 mmの骨材、必要に応じて繊維を乾燥状態でドラ
イ混合し、その後、ドライ混合したモルタルと水とを混
練してＡ剤とし、アルミン酸アルカリ含有液をＢ剤と
し、このＡ剤とＢ剤を個別に圧送して吹付けることが可
能である。
【００２９】本発明においては、吹付け現場で、各材料
を配合し、混合することなく、水を配合して混練するだ
けで使用できる点で、ドライ混合したモルタルを使用す
ることが好ましい。
を配合し、混合することなく、水を配合して混練するだ
けで使用できる点で、ドライ混合したモルタルを使用す
ることが好ましい。
【００３０】ドライ混合で使用する混合ミキサーとして
は、Ｖ型ブレンダーやナウターミキサーなどいずれのミ
キサーも使用できるが、繊維の分散性の点で、ナウター
ミキサーが好ましい。
は、Ｖ型ブレンダーやナウターミキサーなどいずれのミ
キサーも使用できるが、繊維の分散性の点で、ナウター
ミキサーが好ましい。
【００３１】又、モルタルの混練りに使用するミキサー
としては、タライ型ミキサー、ホーバー型ミキサー、及
び二軸ミキサー等のバツチ練りミキサーを使用できる。
これらの中では、施工性の点で、連続的に混練りするこ
とが好ましい。
としては、タライ型ミキサー、ホーバー型ミキサー、及
び二軸ミキサー等のバツチ練りミキサーを使用できる。
これらの中では、施工性の点で、連続的に混練りするこ
とが好ましい。
【００３２】ここで、混練に使用する水の量は特に限定
されるものではないが、ポンプで圧送可能な流動性が得
られるように、例えば、フロー値として180 〜260 mmに
なるように水を加えることが好ましい。
されるものではないが、ポンプで圧送可能な流動性が得
られるように、例えば、フロー値として180 〜260 mmに
なるように水を加えることが好ましい。
【００３３】混練りしたモルタルを圧送するポンプは特
に限定されるものではなく、例えば、ピストン式ポン
プ、スクイズ式ポンプ、及びスネイク式ポンプ等のポン
プを使用できる。これらの中では、作業性の点で、例え
ば、供給された吹付け材料を混合機の先端の羽で圧入さ
れた水と混練し、それに連結しているスネイク式のポン
プで連続的に圧送する連続混練り圧送装置で混練り圧送
する方法が、作業性の点で、好ましい。
に限定されるものではなく、例えば、ピストン式ポン
プ、スクイズ式ポンプ、及びスネイク式ポンプ等のポン
プを使用できる。これらの中では、作業性の点で、例え
ば、供給された吹付け材料を混合機の先端の羽で圧入さ
れた水と混練し、それに連結しているスネイク式のポン
プで連続的に圧送する連続混練り圧送装置で混練り圧送
する方法が、作業性の点で、好ましい。
【００３４】混練り圧送されたモルタルであるＡ剤と、
アルミン酸アルカリ含有液であるＢ剤とを混合する方法
は特に限定されるものではないが、以下の方法が挙げら
れる。即ち、ＮＡＴＭ等で使用されているように、Ｙ字
管を用いてＡ剤にＢ剤を混合する際、Ｂ剤をエアーで搬
送し、吹付けることができる。又、リング周囲に数カ所
の孔を有するインレットピースにポンプ圧送したＢ剤を
エアーで圧入し、Ａ剤と混合し吹付けることもできる。
これらの中では、混合性の点で、インレットピースを使
用する混合方法が好ましい。
アルミン酸アルカリ含有液であるＢ剤とを混合する方法
は特に限定されるものではないが、以下の方法が挙げら
れる。即ち、ＮＡＴＭ等で使用されているように、Ｙ字
管を用いてＡ剤にＢ剤を混合する際、Ｂ剤をエアーで搬
送し、吹付けることができる。又、リング周囲に数カ所
の孔を有するインレットピースにポンプ圧送したＢ剤を
エアーで圧入し、Ａ剤と混合し吹付けることもできる。
これらの中では、混合性の点で、インレットピースを使
用する混合方法が好ましい。
【００３５】この場合、吐出量は特に制限しないが、Ａ
剤の吐出量は３ｍ3 ／ｈ以下にすることが好ましい。
剤の吐出量は３ｍ3 ／ｈ以下にすることが好ましい。
【００３６】本発明の吹付け工法は、未固結地山の他に
も、粘土や岩からなり、セメントと最大粒径2.5 mmを越
える骨材を含有する吹付けコンクリートを吹付けた場合
に、リバウンド率が３０％を越える地盤にも使用でき
る。
も、粘土や岩からなり、セメントと最大粒径2.5 mmを越
える骨材を含有する吹付けコンクリートを吹付けた場合
に、リバウンド率が３０％を越える地盤にも使用でき
る。
【００３７】本発明の吹付け工法における吹付け材料の
吹付け厚は、５〜５０ｍｍであり、１０〜３０ｍｍが好
ましい。５ｍｍ未満だと後述する二次覆工として吹付け
コンクリートを吹付ける場合に天端やコンクリートが落
下したり、剥落したりするおそれがあり、又、クラック
が発生しやすい。５０ｍｍを越えると吹付けに時間がか
かり、作業効率が低下する。
吹付け厚は、５〜５０ｍｍであり、１０〜３０ｍｍが好
ましい。５ｍｍ未満だと後述する二次覆工として吹付け
コンクリートを吹付ける場合に天端やコンクリートが落
下したり、剥落したりするおそれがあり、又、クラック
が発生しやすい。５０ｍｍを越えると吹付けに時間がか
かり、作業効率が低下する。
【００３８】未固結地山への吹付け工法としては、二次
覆工コンクリートの剥落防止の点で、掘削後にトンネル
内面に一次覆工として本発明の吹付け材料を５〜５０ｍ
ｍの吹付け厚で吹付け、次いで二次覆工として吹付けコ
ンクリートを吹付けることが好ましい。二次覆工として
使用する吹付けコンクリートとしては、施工性の点で、
セメントと最大粒径2.5 mmを越える骨材を含有する吹付
けコンクリートが好ましい。
覆工コンクリートの剥落防止の点で、掘削後にトンネル
内面に一次覆工として本発明の吹付け材料を５〜５０ｍ
ｍの吹付け厚で吹付け、次いで二次覆工として吹付けコ
ンクリートを吹付けることが好ましい。二次覆工として
使用する吹付けコンクリートとしては、施工性の点で、
セメントと最大粒径2.5 mmを越える骨材を含有する吹付
けコンクリートが好ましい。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。
に説明する。
【００４０】実施例１ セメント１００重量部、表１に示す最大粒径の骨材１５
０重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨
材の合計１００重量部に対して、繊維０．８重量部をナ
ウターミキサーで混合してプレミックスのドライモルタ
ルを200 kg製造した。製造したドライモルタルをドイツ
のＰＦＴ社製Ｇ４連続ミキサーポンプに投入し、フロー
値200 mmになるように水を添加してモルタルとし、2.1
m3／hrの能力で連続混練り圧送した。又、５０％濃度の
アルミン酸アルカリ含有液をプランジャー式ポンプで圧
送し、モルタル中のセメント１００重量部に対して、固
形分換算で３重量部になるように、ノズル手前に取り付
けたインレツトピースに3.5kgf/cm2のエアーとともにイ
ンレットピースの中を通るモルタルに圧入、混合して吹
付け材料とし、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍになる
ように１m2の広さに吹付け、ポンプ圧送速度とリバウン
ド率を測定した。結果を表１に併記する。
０重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨
材の合計１００重量部に対して、繊維０．８重量部をナ
ウターミキサーで混合してプレミックスのドライモルタ
ルを200 kg製造した。製造したドライモルタルをドイツ
のＰＦＴ社製Ｇ４連続ミキサーポンプに投入し、フロー
値200 mmになるように水を添加してモルタルとし、2.1
m3／hrの能力で連続混練り圧送した。又、５０％濃度の
アルミン酸アルカリ含有液をプランジャー式ポンプで圧
送し、モルタル中のセメント１００重量部に対して、固
形分換算で３重量部になるように、ノズル手前に取り付
けたインレツトピースに3.5kgf/cm2のエアーとともにイ
ンレットピースの中を通るモルタルに圧入、混合して吹
付け材料とし、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍになる
ように１m2の広さに吹付け、ポンプ圧送速度とリバウン
ド率を測定した。結果を表１に併記する。
【００４１】（使用材料） セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレー
ン値３２００ｃｍ2 ／ｇ、比重３．１６ 骨材ア：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径３．０mm 骨材イ：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径２．５mm 骨材ウ：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径１．５mm 骨材エ：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径１．２mm 粉末減水剤：ナフタレンスルホン酸系、市販品 アルミン酸アルカリ：K2O ／Al2O3 のモル比1.5 で調製
したアルミン酸カリウム 繊維：ビニロンファィバー、市販品、長さ６mm、比重
１．３ 未固結地山：新潟県青海町地内法面、最大粒径１０mmの
粗骨材を含有する吹付けコンクリートを吹付けた場合の
リバウンド率は４５％
ン値３２００ｃｍ2 ／ｇ、比重３．１６ 骨材ア：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径３．０mm 骨材イ：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径２．５mm 骨材ウ：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径１．５mm 骨材エ：新潟県青海産石灰砂乾燥品、最大粒径１．２mm 粉末減水剤：ナフタレンスルホン酸系、市販品 アルミン酸アルカリ：K2O ／Al2O3 のモル比1.5 で調製
したアルミン酸カリウム 繊維：ビニロンファィバー、市販品、長さ６mm、比重
１．３ 未固結地山：新潟県青海町地内法面、最大粒径１０mmの
粗骨材を含有する吹付けコンクリートを吹付けた場合の
リバウンド率は４５％
【００４２】（測定方法） ポンプ圧送速度：１分間運転したときの圧送重量（単
位：m3/hr ） リバウンド率：１分間側壁に吹付けた時の、（跳ね返っ
た量／吹付け量）×100（単位：％）
位：m3/hr ） リバウンド率：１分間側壁に吹付けた時の、（跳ね返っ
た量／吹付け量）×100（単位：％）
【００４３】
【表１】
【００４４】実施例２ セメント１００重量部、骨材エ１５０重量部、５０％濃
度のアルミン酸アルカリ含有液を固形分換算で３重量
部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨材の合
計１００重量部に対して繊維０．８重量部からなる吹付
け材料（モルタル）を、未固結地山の側壁に表２の厚さ
になるように吹付けて一次覆工としたこと以外は実施例
１と同様に行った。吹付け材料を吹付けてから更に１時
間後に、各材料の単位量を、セメント４５０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１００２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材６７１ｋｇ／
ｍ3 、及び水２２５ｋｇ／ｍ3 として吹付けコンクリー
トを調製し、これをコンクリート圧送機「アリバー２８
０」により４ｍ3 ／ｈの吐出量で空気圧送した。吹付け
コンクリートの空気圧送の途中にＹ字管を設け、急結材
添加装置「ナトムクリート」を用いて、Ｙ字管の一方よ
り、セメント１００重量部に対して「デンカナトミック
Ｔ−５」を７重量部添加して、先に吹付けた吹付け材料
の表面に表２の厚さになるように更に吹付けて二次覆工
とし、リバウンド率を測定した。結果を表２に併記す
る。
度のアルミン酸アルカリ含有液を固形分換算で３重量
部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨材の合
計１００重量部に対して繊維０．８重量部からなる吹付
け材料（モルタル）を、未固結地山の側壁に表２の厚さ
になるように吹付けて一次覆工としたこと以外は実施例
１と同様に行った。吹付け材料を吹付けてから更に１時
間後に、各材料の単位量を、セメント４５０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１００２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材６７１ｋｇ／
ｍ3 、及び水２２５ｋｇ／ｍ3 として吹付けコンクリー
トを調製し、これをコンクリート圧送機「アリバー２８
０」により４ｍ3 ／ｈの吐出量で空気圧送した。吹付け
コンクリートの空気圧送の途中にＹ字管を設け、急結材
添加装置「ナトムクリート」を用いて、Ｙ字管の一方よ
り、セメント１００重量部に対して「デンカナトミック
Ｔ−５」を７重量部添加して、先に吹付けた吹付け材料
の表面に表２の厚さになるように更に吹付けて二次覆工
とし、リバウンド率を測定した。結果を表２に併記す
る。
【００４５】（使用材料） 細骨材：新潟県青海産石灰砂、表面水率３．１％、比重
２．６４ 粗骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂利、表乾状態、比重
２．６５、最大寸法１０ｍｍ
２．６４ 粗骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂利、表乾状態、比重
２．６５、最大寸法１０ｍｍ
【００４６】
【表２】
【００４７】実施例３ セメント１００重量部、骨材エ１５０重量部、粉末減水
剤０．５重量部を配合してドライ混合し、次いでセメン
ト１００重量部に対して、水４０重量部を加え、JIS R
5201に準じてモルタルミキサーで混練りしモルタルを調
製した。このモルタル中のセメント１００重量部に対し
て、５０％濃度のアルミン酸アルカリ含有液を固形分換
算で表３に示す量添加して10秒間混練りし、すばやく型
枠に充填した。その後、20℃でプロクター貫入抵抗値を
測定して始発時間と終結時間の測定を行った。結果を表
３に併記する。
剤０．５重量部を配合してドライ混合し、次いでセメン
ト１００重量部に対して、水４０重量部を加え、JIS R
5201に準じてモルタルミキサーで混練りしモルタルを調
製した。このモルタル中のセメント１００重量部に対し
て、５０％濃度のアルミン酸アルカリ含有液を固形分換
算で表３に示す量添加して10秒間混練りし、すばやく型
枠に充填した。その後、20℃でプロクター貫入抵抗値を
測定して始発時間と終結時間の測定を行った。結果を表
３に併記する。
【００４８】（測定方法） 始発時間：プロクター貫入抵抗値が500psiに達する時間
（単位：分） 終結時間：プロクター貫入抵抗値が4,000psiに達する時
間（単位：分）
（単位：分） 終結時間：プロクター貫入抵抗値が4,000psiに達する時
間（単位：分）
【００４９】
【表３】
【００５０】実施例４ セメント１００重量部、骨材エ１５０重量部、５０％濃
度のアルカリ金属アルミン酸塩含有液を固形分換算で３
重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨材
の合計１００重量部に対して繊維０．８重量部からなる
吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍになる
ように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行った。
又、4 ×4 ×16cmの三連型枠に、同様に吹付け、所定の
材齢ごとの圧縮強度を測定した。吹付けの状況は、粉塵
の発生も少なく、ダレもなく、跳ね返りも少なく、吹付
け直後の凝結力も高く、目的とした性状を満足した結果
が得られた。又、圧縮強度も室内試験とほぼ同様に、１
時間で０．８N/mm2 、１日で２４．３N/mm2 、28日で４
９．３N/mm2 とほぼ同様な結果が得られた。
度のアルカリ金属アルミン酸塩含有液を固形分換算で３
重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨材
の合計１００重量部に対して繊維０．８重量部からなる
吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍになる
ように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行った。
又、4 ×4 ×16cmの三連型枠に、同様に吹付け、所定の
材齢ごとの圧縮強度を測定した。吹付けの状況は、粉塵
の発生も少なく、ダレもなく、跳ね返りも少なく、吹付
け直後の凝結力も高く、目的とした性状を満足した結果
が得られた。又、圧縮強度も室内試験とほぼ同様に、１
時間で０．８N/mm2 、１日で２４．３N/mm2 、28日で４
９．３N/mm2 とほぼ同様な結果が得られた。
【００５１】（測定方法） 圧縮強度 ：JIS R 5201に準じて、20℃、所定の材齢で
測定（単位：N/mm2 ）
測定（単位：N/mm2 ）
【００５２】実施例５ セメント１００重量部、表４に示す量の骨材エ、５０％
濃度のアルカリ金属アルミン酸塩含有液を固形分換算で
３重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨
材の合計１００重量部に対して繊維０．８重量部からな
る吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍにな
るように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行い、リ
バウンド率、圧縮強度、及びクラックの有無を測定し
た。結果を表４に併記する。
濃度のアルカリ金属アルミン酸塩含有液を固形分換算で
３重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨
材の合計１００重量部に対して繊維０．８重量部からな
る吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍにな
るように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行い、リ
バウンド率、圧縮強度、及びクラックの有無を測定し
た。結果を表４に併記する。
【００５３】（測定方法） クラックの有無：面積１m2、厚さ２cmに吹付け、１ケ月
後に観察
後に観察
【００５４】
【表４】
【００５５】実施例６ セメント１００重量部、骨材エ１５０重量部、５０％濃
度のアルカリ金属アルミン酸塩含有液を固形分換算で３
重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨材
の合計１００重量部に対して表５に示す量の繊維からな
る吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍにな
るように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行い、リ
バウンド率、圧縮強度、及びクラックの有無を測定し
た。結果を表５に併記する。
度のアルカリ金属アルミン酸塩含有液を固形分換算で３
重量部、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと骨材
の合計１００重量部に対して表５に示す量の繊維からな
る吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍにな
るように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行い、リ
バウンド率、圧縮強度、及びクラックの有無を測定し
た。結果を表５に併記する。
【００５６】
【表５】
【００５７】実施例７ セメント１００重量部、骨材エ１５０重量部、固形分換
算で表６に示す量の５０％濃度のアルカリ金属アルミン
酸塩含有液、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと
骨材の合計１００重量部に対して繊維０．８重量部から
なる吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍに
なるように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行い、
リバウンド率と圧縮強度を測定した。結果を表６に併記
する。
算で表６に示す量の５０％濃度のアルカリ金属アルミン
酸塩含有液、粉末減水剤０．５重量部、及びセメントと
骨材の合計１００重量部に対して繊維０．８重量部から
なる吹付け材料を、未固結地山の側壁に厚さ２０ｍｍに
なるように吹付けたこと以外は実施例１と同様に行い、
リバウンド率と圧縮強度を測定した。結果を表６に併記
する。
【００５８】
【表６】
【００５９】
【発明の効果】本発明の未固結地山用吹付け材料によ
り、未固結地山トンネルのような肌落ちしやすい地山に
おいても、リバウンド率が小さくなり、吹付けコンクリ
ートのロスや危険性も無くなり、さらには連続混練り圧
送ポンプを使用するため作業効率が高まる等の効果を奏
する。
り、未固結地山トンネルのような肌落ちしやすい地山に
おいても、リバウンド率が小さくなり、吹付けコンクリ
ートのロスや危険性も無くなり、さらには連続混練り圧
送ポンプを使用するため作業効率が高まる等の効果を奏
する。
【００６０】特に、未固結地山に対して、一次覆工とし
て本発明の未固結地山用吹付け材料を吹付け、次いで二
次覆工として吹付けコンクリートを吹付けることによ
り、より大きな効果を奏する。
て本発明の未固結地山用吹付け材料を吹付け、次いで二
次覆工として吹付けコンクリートを吹付けることによ
り、より大きな効果を奏する。
Claims (4)
- 【請求項１】 セメント、最大粒径2.5 mm以下の骨材、
及びアルカリ金属アルミン酸塩含有液を含有してなる吹
付け材料を、５〜５０ｍｍの吹付け厚で吹付けることを
特徴とする未固結地山への吹付け工法。 - 【請求項２】 セメントと最大粒径2.5 mm以下の骨材を
含有してなるＡ剤とアルカリ金属アルミン酸塩含有液を
含有してなるＢ剤を個別に圧送して吹付け直前に混合し
て吹付けることを特徴とする未固結地山への吹付け工
法。 - 【請求項３】 請求項２記載のＡ剤を連続的に混練り圧
送し、吹付け直前に個別に圧送したＢ剤と混合して吹付
けることを特徴とする未固結地山への吹付け工法。 - 【請求項４】 セメント、最大粒径2.5 mm以下の骨材、
及びアルカリ金属アルミン酸塩含有液を含有してなる吹
付け材料を、５〜５０ｍｍの吹付け厚で吹付けて一次覆
工とし、次いで吹付けコンクリートを吹付けて二次覆工
とすることを特徴とする未固結地山への吹付け工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17995398A JP3844399B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 吹付け材料を用いた未固結地山への吹付け工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17995398A JP3844399B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 吹付け材料を用いた未固結地山への吹付け工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000008792A true JP2000008792A (ja) | 2000-01-11 |
| JP3844399B2 JP3844399B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=16074854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17995398A Expired - Lifetime JP3844399B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 吹付け材料を用いた未固結地山への吹付け工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3844399B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180077526A (ko) * | 2016-12-29 | 2018-07-09 | 주식회사 현대케피코 | 맵센서의 응답성 평가 방법 |
| JP2020203819A (ja) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | デンカ株式会社 | 切羽面吹付用モルタル材料、切羽面監視システム、及びトンネル掘削方法 |
-
1998
- 1998-06-26 JP JP17995398A patent/JP3844399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180077526A (ko) * | 2016-12-29 | 2018-07-09 | 주식회사 현대케피코 | 맵센서의 응답성 평가 방법 |
| JP2020203819A (ja) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | デンカ株式会社 | 切羽面吹付用モルタル材料、切羽面監視システム、及びトンネル掘削方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3844399B2 (ja) | 2006-11-08 |
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