JP2003213931A - モルタル吹付け機とこれを用いた補修工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉塵の発生が少なく、モルタルの付着性能が
高く、小型・軽量化が可能であり、必要動力が小さく、
運転が容易であり、作業能率を高めることができ、更
に、粘性が高く粘着力が強い補修用モルタルに適用する
ことができ、「モルタルだれ」を防止できると共に、ス
ポット性を高めることができ、騒音を低減できるモルタ
ル吹付け機とこれを用いた補修工法を提供する。 【解決手段】 インペラ１２が、回転軸の軸線方向に間
隔を隔てた２枚のインペラリング１２ａと、その間に周
方向に間隔を隔てて取り付けられた複数のブレード１３
とからなり、ケーシング１４が、インペラで投射された
モルタルと直接接触しないようにモルタル供給パイプ１
６に隣接して設けられた投射口１４ａを有する。このモ
ルタル吹付け機を用い、圧縮空気なしでコンクリート構
造物の補修を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート構造
物の補修等のため粘性の高いモルタルを吹付けるモルタ
ル吹付け機とこれを用いた補修工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルや高架橋のコンクリート剥落事
故を契機にコンクリート構造物の補修に対するニーズが
高まっている。コンクリート構造物の補修は従来主に、
（１）左官ごてにより塗り付ける「左官仕上げ」、また
は（２）「圧縮空気による吹付け」により施工されてい
る。左官仕上げは、作業員により表面を「こて」で数回
ならすため、特に上向きの施工箇所においては、（１）
作業能率が悪いばかりでなく、（２）補修面とモルタル
との付着性能が低い問題点がある。

【０００３】また、圧縮空気による吹付けは、図９に模
式的に示すように、ミキサー、アジテ−タ付きホッパ
ー、モルタルポンプ、コンプレッサ、吹付けガン１、等
を備え、モルタルを大量の圧縮空気により吹付けガン１
から吹き出し、トンネル内面等に吹き付けるようになっ
ている。しかし、「圧縮空気による吹付け」は、大量の
圧縮空気を使用するため、（３）コンプレッサの動力が
大きくなるばかりでなく、（４）微細なモルタルを含む
粉塵が大量の圧縮空気により周囲を汚染するため、作業
環境が極めて悪い問題点があった。また、（５）ノズル
先端での圧縮空気の調整に高度な技術が必要であること
と、（６）ミキサー、アジテ−タ付きホッパー、モルタ
ルポンプ、コンプレッサ、等の複数の機材を移動しなが
ら施工するため、作業が繁雑であり作業能率が低い問題
点もあった。

【０００４】上述した問題点を解決するため、例えば、
実公平６−４５５１９号の「投射施工装置」、特開平４
−８３０９６号及び特開平６−２４８８８７号の「混合
物投射施工方法およびその装置」、等の圧縮空気を用い
ずにライニングができるコンクリート吹付機が提案され
ている

【０００５】図１０は、かかるコンクリート吹付機の原
理を示す図である。この図に示すように、これらのコン
クリート吹付機のヘッド部は、高速で回転するインペラ
２と、コンクリートと急結剤を攪拌しながらインペラ２
に供給する攪拌スクリュー３とを備え、遠心力によりコ
ンクリートをインペラの接線方向に投射して吹き付ける
ようになっていた。従って、このコンクリート吹付機で
は、空気を全く使用せずに機械的にコンクリートの吹き
付けができ、これにより粉塵の発生をなくし、良好な作
業環境を得ることができる。

【０００６】更に、本願発明と同一の発明者等は、図１
０の装置を改良し、図１１に模式的に示す「コンクリー
ト吹付機」を創案し出願した（特開平１１−７１９９７
号）。このコンクリート吹付機は、軸心を中心に高速回
転するインペラ２と、該インペラを間隔を隔てて囲むケ
ーシング４と、該ケーシングに設けられインペラの回転
中心に向けて生コンクリートを供給するコンクリート供
給管５と、該コンクリート供給管に隣接してケーシング
に設けられたコンクリート吐出管６と、該コンクリート
吐出管の開放端の外側に設けられコンクリート吐出管を
通過したコンクリートに向けて液体急結剤を噴射する急
結剤供給ノズル７とからなるヘッド部を備えたものであ
る。なお、この図で、８はコンクリート用パイプ、８ａ
は生コンクリート、９は急結剤、２ａはブレードであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】補修用モルタルは、ビ
ニロン繊維とケイ砂を含むプレミックスモルタルに液体
ポリマーを混合して練りまぜたものであり、粘性が高い
ばかりでなく粘着力が強い。そのため、上述したコンク
リート吹付機を転用してコンクリートの代わりに補修用
モルタルを吹付けた場合、以下の問題点があった。

【０００８】（１）モルタルに含まれるビニロン繊維に
より、配管内が詰まりやすい。 （２）モルタルの粘性と粘着力により、「モルタルだ
れ」（または「ペーストだれ」）が発生しやすく、長時
間連続運転ができない。特に補修工事で主となる天端部
（上向き）への吹付け（天端吹き）におけるモルタルだ
れや、ケーシングからのモルタルだれが発生しやすい。 （３）「モルタルだれ」を低減しようとすると、スポッ
ト性が低下する。補修吹付けにおいては、溶接金網等の
格子状鉄筋の間を吹付けることとなり、そのためには吹
付け範囲を極力狭めたスポット性が必要となるが、この
スポット性とモルタルだれの対策が相反する関係にあ
り、両立が困難である。 （４）インペラを高速回転させると騒音を発しやすい。
インペラを高速回転させるほど、スポット性を高めるこ
とができるが、サイレン音に近い騒音を発しやすく、作
業環境が悪化する。

【０００９】さらに、従来のコンクリート吹付機は、コ
ンクリートを吹付けるヘッド部分の重量が重く、ロボッ
トハンドのような機械を用いて移動させる必要があるた
め、手持ちでの使用は不可能であり、作業性が悪い問題
点があった。

【００１０】本発明は、上述した問題点を解決するため
に創案されたものである。すなわち、本発明の第１の目
的は、（１）粉塵の発生が少なく、（２）モルタルの付
着性能が高く、（３）複数の機材を移動しながら施工す
る必要がなく、（４）小型・軽量化が可能であり、
（５）必要動力が小さく、（６）運転が容易であり、作
業能率を高めることができるモルタル吹付け機とこれを
用いた補修工法を提供することにある。また、本発明の
第２の目的は、（７）粘性が高く、粘着力が強い補修用
モルタルに適用することができ、（８）配管内の詰りを
防ぎ、（９）モルタルだれを防止できると共に、（１
０）スポット性を高めることができ、（１１）騒音の発
生が少なく、粉塵の低減と共に作業環境を改善すること
ができるモルタル吹付け機とこれを用いた補修工法を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、軸心を
中心に高速回転するインペラ（１２）と、該インペラを
間隔を隔てて囲むケーシング（１４）と、該ケーシング
に設けられインペラの回転中心に向けてモルタルを供給
するモルタル供給パイプ（１６）とを備えたモルタル吹
付け機において、前記インペラ（１２）は、回転軸の軸
線方向に間隔を隔てた２枚のインペラリング（１２ａ）
と、その間に周方向に間隔を隔てて取り付けられた複数
のブレード（１３）とからなり、前記ケーシング（１
４）は、前記インペラで投射されたモルタルと直接接触
しないように前記モルタル供給パイプに隣接して設けら
れた投射口（１４ａ）を有する、ことを特徴とするモル
タル吹付け機が提供される。

【００１２】上記本発明の構成によれば、インペラ（１
２）の高速回転によるブレード（１３）の打撃により、
モルタル供給パイプ（１６）から供給されるモルタルを
圧縮空気を用いずに投射するので、粉塵の発生が少なく
し、モルタルの付着性能を高め、複数の機材を移動しな
がら施工する必要がなく、小型・軽量化が可能であり、
必要動力が小さく、運転が容易であり、作業能率を高め
ることができる。また、インペラを間隔を隔ててケーシ
ング（１４）で囲み、このケーシングに、インペラで投
射されたモルタルと直接接触しないようにモルタル供給
パイプに隣接して設けられた投射口（１４ａ）を有する
ので、粘性が高く、粘着力が強い補修用モルタルに適用
することができ、配管内の詰りを防ぎ、モルタルだれを
防止できる。さらに、２枚のインペラリング（１２ａ）
を有し、その間にモルタルが供給され高速回転するブレ
ード（１３）で打撃するので、幅方向のスポット性を高
めることができ、かつ騒音の発生が少なく、粉塵の低減
と共に作業環境を改善することができる。

【００１３】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
モルタル供給パイプ（１６）のモルタル吐出口（１６
ａ）は、２枚のインペラリング（１２ａ）の外縁より内
側に抱き込まれている。この構成により、内側に抱き込
まれないタイプではかなりのサイレン音を発するのに対
して、騒音を効果的に低減できることが実験により確認
された。

【００１４】また、前記投射口（１４ａ）のモルタル供
給パイプに近接する位置に取付けられ、前記インペラ
（１２）の外縁部と接触してその隙間からのモルタルだ
れを防止する可撓性のリップシート（１７）を備える。
この構成により、分力により後方に押しやられるモルタ
ルをリップシートにより強制的に押さえつけ、その隙間
からのモルタルだれを防止する効果があることが確認さ
れた。

【００１５】また、前記投射口（１４ａ）のモルタル供
給パイプから離れた位置に取付けられ、前記インペラで
投射されたモルタルを所望の方向に反射させる可撓性の
反射シート（１８）を備える。この構成により、縦方向
下方のスポット性を高めることができる。

【００１６】また、前記ブレード（１３）は、断面がＵ
字またはＶ字状の打撃面を有する。この構成により、平
板またはＬ型の打撃面に比べて、スポット性を高めると
共にモルタルだれを防止することができる。

【００１７】また、前記インペラリング（１２ａ）の外
面に取り付けられ、放射状に延びる複数のサイドフィン
（１５）を備える。この構成により、ケーシング（１
４）とインペラリング（１２ａ）の隙間に侵入したモル
タルにサイドフィン（１５）の回転により外向きの遠心
力を付与し、ケーシングとの隙間への侵入を低減し、必
要動力を小さくすることができる。

【００１８】また、前記２枚のインペラリング（１２
ａ）の間に取り付けられ、複数のブレード（１３）の内
側に設けられたリング状の底板（１９）を備える。この
構成により、インペラリング間を通過してケーシング内
に侵入するモルタルだれを低減することができる。前記
インペラリング（１２ａ）と底板（１９）は、ブレード
（１３）とともに一体化され、かつ駆動モータ（２１）
に脱着可能に取り付けられている。この構成により、イ
ンペラリング（１２ａ）及び底板（１９）の駆動モータ
（２１）からの脱着が容易にできる。

【００１９】さらに本発明によれば、上述したモルタル
吹付け機を用い、圧縮空気なしでコンクリート構造物の
補修を行うことを特徴とする補修工法が提供される。こ
の工法により、従来の「左官仕上げ」、「圧縮空気によ
る吹付け」、および「コンクリート吹付機」と比較し
て、粉塵の発生を低減し、モルタルの付着性能を高め、
小型・軽量化したヘッド部を作業員が手持ちで移動しな
がら施工することができ、運転が容易であり、作業能率
を高めることができ、粘性が高く、粘着力が強い補修用
モルタルに適用することができ、配管内の詰りを防ぎ、
モルタルだれを防止できると共に、スポット性を高める
ことができ、騒音の発生が少なく、粉塵の低減と共に作
業環境を改善することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。

【００２１】図１は、本発明によるモルタル吹付け機を
示す図である。この図において、（Ａ）は一部を切断し
た側面図、（Ｂ）はその左側面図である。また、図２
は、図１（Ａ）の主要部の構成図である。さらに、図３
は、図２のＡ-Ａ矢視図（Ａ）とＢ-Ｂ矢視図（Ｂ）であ
る。

【００２２】図１〜図３に示すように、本発明のモルタ
ル吹付け機１０は、インペラ１２、ケーシング１４およ
びモルタル供給パイプ１６を備える。インペラ１２は、
駆動モータ２１に直結されその軸心を中心に高速回転す
るようになっている。この回転速度は、好ましくは約３
０００ｒｐｍから約７０００ｒｐｍの範囲で、任意に調
節できるようになっている。

【００２３】ケーシング１４は、インペラ１２の回転を
阻害しないように、インペラ１２を間隔を隔てて囲んで
いる。モルタル供給パイプ１６は、ケーシング１２に連
結して設けられインペラ１２の回転中心に向けてこの図
では上から下にモルタルを供給するようになっている。
このモルタルは、従来の圧縮空気による吹付けの場合と
同様に、ミキサー、アジテ−タ付きホッパー、およびモ
ルタルポンプからフレキシブルパイプを介して供給され
る。なお、本発明のモルタル吹付け機１０では、コンプ
レッサからの高圧空気ラインはなく、フレキシブルパイ
プと電源コードのみが接続される。

【００２４】インペラ１２は、回転軸の軸線方向に間隔
を隔てた２枚のインペラリング１２ａと、その間に周方
向に間隔を隔てて取り付けられた複数（この例では２
つ）のブレード１３とからなる。ブレード１３は、スポ
ット性を高めると共にモルタルだれを防止するために、
この例では断面がＵ字状の打撃面を有している。Ｕ字状
の打撃面の開口角度θは、好ましくは約６０°前後であ
るのがよい。またＵ字状の打撃面の代りにＶ字状の打撃
面であって同様の効果が得られる。

【００２５】ケーシング１４は、モルタル供給パイプ１
６に隣接して設けられた投射口１４ａを有する。投射口
１４ａはこの例では、開口幅がケーシング１４の側面カ
バーの間、開口高さがケーシング上端からほぼ中央付近
までの矩形開口であり、インペラ１２のブレード１３で
投射されたモルタルとほとんど直接接触しないように構
成されている。

【００２６】またモルタル供給パイプ１６のモルタル吐
出口１６ａは、騒音を効果的に低減するように、２枚の
インペラリング１２ａの外縁より内側に抱き込まれてい
る。

【００２７】さらに本発明のモルタル吹付け機１０は、
ケーシング１４とインペラリング１２ａの隙間に侵入し
たモルタルに外向きの遠心力を付与し、ケーシングとの
隙間への侵入を低減し、必要動力を小さくするために、
複数（この例では４枚）のサイドフィン１５を備える。
このサイドフィン１５は、インペラリング１２ａの幅方
向外面に取り付けられ、放射状に延び、その高速回転に
よりモルタルに外向きの遠心力を付与する。

【００２８】また本発明のモルタル吹付け機１０は、投
射口１４ａからのモルタルだれを防止するために、可撓
性のリップシート１７を備える。この可撓性のリップシ
ート１７は、投射口１４ａのモルタル供給パイプに近接
する位置に取付けられ、インペラ１２の外縁部と接触し
てその隙間からのモルタルだれを防止する。

【００２９】さらに本発明のモルタル吹付け機１０は、
縦方向下方のスポット性を高めるために、可撓性の反射
シート１８を備える。この反射シート１８は、投射口１
４ａのモルタル供給パイプから離れた位置に取付けら
れ、インペラで投射されたモルタルを所望の方向に反射
させるようになっている。

【００３０】さらに本発明のモルタル吹付け機１０は、
インペラリング間を通過してケーシング内に侵入するモ
ルタルだれを低減するために、リング状の底板１９を備
える。このリング状の底板１９は、２枚のインペラリン
グ１２ａの間に取り付けられ、複数のブレード１３の内
側に設けられる。

【００３１】上述した本発明の構成によれば、インペラ
１２の高速回転によるブレード１３の打撃により、モル
タル供給パイプ１６から供給されるモルタルを圧縮空気
を用いずに投射するので、粉塵の発生が少なくし、モル
タルの付着性能を高め、複数の機材を移動しながら施工
する必要がなく、小型・軽量化が可能であり、必要動力
が小さく、運転が容易であり、作業能率を高めることが
できる。また、インペラ１２を間隔を隔ててケーシング
１４で囲み、このケーシングに、インペラで投射された
モルタルと直接接触しないようにモルタル供給パイプに
隣接して設けられた投射口１４ａを有するので、粘性が
高く、粘着力が強い補修用モルタルに適用することがで
き、配管内の詰りを防ぎ、モルタルだれを防止できる。

【００３２】さらに、２枚のインペラリング１２ａを有
し、その間にモルタルが供給され高速回転するブレード
１３で打撃するので、幅方向のスポット性を高めること
ができ、かつ騒音の発生が少なく、粉塵の低減と共に作
業環境を改善することができる。

【００３３】本発明の補修工法では、上述したモルタル
吹付け機を用い、圧縮空気なしでコンクリート構造物の
補修を行う。従って、この工法により、従来の「左官仕
上げ」、「圧縮空気による吹付け」、および「コンクリ
ート吹付機」と比較して、粉塵の発生を低減し、モルタ
ルの付着性能を高め、小型・軽量化したヘッド部を作業
員が手持ちで移動しながら施工することができ、運転が
容易であり、作業能率を高めることができ、粘性が高
く、粘着力が強い補修用モルタルに適用することがで
き、配管内の詰りを防ぎ、モルタルだれを防止できると
共に、スポット性を高めることができ、騒音の発生が少
なく、粉塵の低減と共に作業環境を改善することができ
る。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の開発経過を実験結果と共に具
体的に説明する。なお、実験に用いたモルタルは、電気
化学工業（株）製のプレミックスタイプ補修用モルタル
のデンカスプリードである。

【００３５】図４は、本発明における試作１号機を示す
図であり、表１はその仕様である。

【００３６】

【表１】

【００３７】試作１号機により約０．６ｍ³／ｈの吐出
量でモルタルの吹付け実験を実施した結果、以下の状況
となった。 （１）モルタル圧送性 モルタルポンプから吹付け機へモルタルを圧送する際
に、ノズル手前のテーパー管内で閉塞を起こし、閉塞部
分は補修用モルタルに含まれるビニロン繊維が固まった
状態となっていた。そこでテーパー管部分のエルボソケ
ットを外し、直管配管とした結果、モルタルの閉塞は無
くなった。

【００３８】（２）吹付け状況 ３０ｃｍの距離から側壁に約３．５ｃｍの厚さで吹付
け、モルタルの投射範囲を計測した結果、横に約３０ｃ
ｍ、縦に約５０ｃｍであり、縦方向のスポット性を高め
る必要があることがわかった。また、天端に吹付けた場
合では、モルタル投射範囲が更に広くなり（スポット性
が低下し）、溶接金網に吹付けられたモルタルが「つら
ら状」になってしまった。このことより、投射口がラッ
パ状であるとモルタル投射範囲が広くなりスポット性が
悪化することがわかった。

【００３９】試作１号機の試験結果を基に投射口、イン
ペラおよびインペラブレードの形状を改造した試作２号
機を製作し、吹付け実験を実施した。図５は、本発明に
おける試作２号機を示す図であり、表２はその仕様であ
る。

【００４０】

【表２】

【００４１】水を用いた予備投射試験結果からブレード
は「前傾なし」より「前傾１０°」としたものの方がス
ポット性が高かった。試作２号機によりモルタル（デン
カスプリード＋ショットポリマー）を用いた吹付け実験
を実施した。用いたモルタルの物性は表３の通りであっ
た。

【００４２】

【表３】

【００４３】モルタルの吹付けにおいては、水を用いた
予備投射試験結果からブレードは前傾１０°とし、回転
数７０００ｒｐｍとして約０．７ｍ³／ｈのモルタル吐
出量で行った。その結果、試作１号機と異なり投射口に
角形のノズルを取付けての吹付けであったが、モルタル
がこのノズル内面の周囲に付着し、それが瞬く間に成長
してノズルの開口部を塞いでしまい、吹付けが不可能と
なり、モータが過熱して停止してしまった。０．４ｍ³
／ｈに吐出量を落としても同じ結果であった。

【００４４】これは、ポリマーを混入した粘性の高いモ
ルタルでは、ノズル壁面に付着したモルタルが次ぎに投
射されてくるモルタルをその粘着力で引き込み、それが
連続的に行われるためと考えられる。そこで、ノズルの
一部を切断して吹付けを実施した結果、ノズル開口部の
塞がりは無くなる状況であったが、ノズルからペースト
だれが生じる状況が見られた。このことから、粘性の高
いモルタルを吹付ける場合には、投射される周囲にモル
タルが付着する箇所が無いことが望ましく、投射口のノ
ズルはない方がよいことが分かった。

【００４５】表４に試作２号機による吹付け状況の評価
結果を示す。

【表４】

【００４６】試作２号機の結果を基に、ノズルを全て除
去した試作３号機を製作し、吹付け実験を実施した。図
６は本発明における試作３号機を示す図であり、表５は
その仕様である。なお試作３号機は、図１〜３に示した
本発明のモルタル吹付け機１０と反射シート１８の有無
とブレード１３の形状と前傾角度のみが相違しており、
その他の点では実質的に同一である。

【００４７】

【表５】

【００４８】モルタル吐出口については、図７のように
インペラリングに抱き込まない場合（非抱込型）と、図
８のように抱き込んだ場合（抱込型）とについて実験を
行った。

【００４９】（１） 壁面への吹付け試験結果 回転数５０００ｒｐｍにおいて非抱込型（図７）ではか
なりのサイレン音を発する状況であり、吹付け範囲は３
０ｃｍ×３０ｃｍであり、投射口からの若干のペースト
だれが発生した。一方、抱込型（図８）では、サイレン
音の発生はなく騒音の面で良好であった。また、吹付け
範囲（スポット性）は横方向が狭くなり約２０ｃｍ×３
０ｃｍと向上した。また、投射口からのペーストだれ
は、ほとんど認められなかった。さらに抱込型（図８）
で回転数５０００ｒｐｍから７０００ｒｐｍへ上げたと
ころ、消音効果およびスポット性がさらに改善されるこ
とが認められた。上述のように、側壁への吹付け試験で
は、非抱込型（図７）に比べ抱込型（図８）は吹付け時
の騒音、吹付け範囲（スポット性）およびペーストだれ
のすべてにおいて優れていることが確認された。

【００５０】（２） 天端への吹付け試験結果 補修工事においては側壁部（横向き）より天端部（上向
き）への吹付けが主である。抱込型（図８）を用いて天
端への吹付け試験を実施した。回転数７０００ｒｐｍに
おける天端吹付けにおいては、側壁吹付けのときとは異
なり、投射口から沸き上がるようなモルタルだれが発生
した。その量は吹付けモルタル量の約１／５程度であっ
た。これは、ブレードがモルタル吐出口から出るモルタ
ルを叩く際に、一部は前方に叩き付けられるが、一部の
モルタルはブレードと吐出口とのクリアランスの間で後
ろ向きの分力が働き、その力でモルタルが投射口の後方
へ押しやられて投射口壁面を伝わって流れ落ちるためと
考えられる。本実験の評価結果を表６に示す。

【００５１】

【表６】

【００５２】（モルタルだれの防止対策に関する実験結
果）天端吹きにおけるモルタルだれの解消にはモルタル
吐出口とブレードの形状が影響するものと考えられる。
そこで、（１）Ｌ平ブレード１：抱き込みあり、ブレー
ド前傾１０°、（２）Ｌ平ブレード２：ブレード角度な
し、（３）Ｕ形ブレード：ブレード角度なし、の各形状
のブレードを用意し、天端吹付け試験を実施した。この
とき、（２）（３）のブレードについては、ブレード高
さより数ミリ高いウレタンゴムを張り付け、モルタル吐
出口とブレードとのクリアランスがゼロになるようにし
た。その結果、Ｕ形ブレードでクリアランスをゼロとし
た場合に、スポット性が他のブレードより良好でモルタ
ルだれが発生しない状況となった。しかし、時間の経過
とともにブレードに貼られたウレタンゴムが摩耗し、モ
ルタルだれが再発する状況となった。以上の結果より、
ブレードにウレタンゴムを張り付けてクリアランスをゼ
ロにすることは、モルタルだれの解消には有効である
が、モルタル吐出口との摩擦によりウレタンゴムが早期
に摩耗してしまい、持続的な効果は得られないことが分
かった。

【００５３】（リップシートによるモルタルだれの解消
試験結果）ウレタンゴム（高度９０）で作製したリップ
シート１７を投射口１４ａに取付けてその効果を確認し
た。インペラ１２はＵ形ブレード１３を前傾１０°と
し、インペラリング１２ａでモルタル吐出口１６ａが抱
き込まれるようにインペラリング周面より５ｍｍ程度下
げて取付けたものを使用した。天端吹付けで最も吹付け
状態の良い４０００〜５０００ｒｐｍに回転数を設定
し、ブレード１３は２枚とした。０．４ｍ³／ｈの吐出
量において、内部を目視観察できるようにケーシング１
４の側面カバーを外して吹付けを行った。

【００５４】その結果、リップシート１７によりモルタ
ルだれが抑えられ、ほとんど発生しなかった。リップシ
ート１７は分力により後方に押しやられるモルタルを強
制的に押さえつける効果があることが確認された。しか
し、ケーシングを取付けて再確認した結果、ケーシング
の周囲を伝わってモルタルだれが再発した。

【００５５】（ケーシングからのモルタルだれの対策）
ブレード１３の下方（半径方向内方）は解放されている
ので、ブレード１３で叩かれて四散したモルタルが解放
された下方から飛び散り、それがケーシング内面に付着
・成長してモルタルだれが発生したものと分かった。そ
こで、ブレード下方に底板１９を張り付けたところ、ケ
ーシング周囲からのモルタルだれは解消した。

【００５６】（スポット性の検討）補修吹付けにおいて
は、溶接金網等の格子状鉄筋の間を吹付けることとな
り、そのためには吹付け範囲を極力狭めたスポット性が
必要となる。ブレード前面に投射制御板を取付けた試験
では、逆にスポット性は悪化し、５０ｃｍの吹付け距離
で吹付け範囲は縦方向に約６０ｃｍとなった。一方、投
射制御板の無い場合には、吹付け範囲は縦方向に約３５
ｃｍと狭くなり、スポット性が向上する結果となった。

【００５７】試作３号機による実験結果は以下の通りで
ある。 （１） 粘性の高い補修モルタルを吹付けるためには、
投射ノズルは付けない方が良い。 （２） 「モルタルだれ」に対してはリップシートが有
効であり、ブレード下方は解放しない機構とするのが良
い。 （３） ブレードはＵ形で２枚とし、前傾１０°で取り
付ける。また、モルタル吐出口１６ａは抱き込み型が良
い。 （４） 回転数はスポット性確保および吹付けモルタル
の良好な状態確保から４０００ｒｐｍ程度が最適であ
る。

【００５８】（吹付けモルタルの品質確認試験）吹付け
モルタルの品質を試験した結果を表７に示す。

【００５９】

【表７】

【００６０】比重試験結果から、練混ぜ時にポリマーの
粘性により巻き込まれた空気が、吹付けにより無くなっ
ており、エア吹付けと同様の状態の補修モルタルが吹付
けられていることがわかる。また、曲げ強度はエア吹付
けの実績を上回り、圧縮強度もエア吹付けとほぼ同程度
であった。さらに付着強度については、エア吹付けの実
績を大きく上回り、吹付けモルタルの品質が非常に優れ
ていることが確認された。

【００６１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。

【００６２】

【発明の効果】本発明のモルタル吹付け機は、圧縮空気
を一切用いず、補修モルタルを高速回転（４０００ｒｐ
ｍ程度）したインペラに取り付けられたインペラブレー
ドにより叩き付けコンクリート構造物の補修面に吹き付
けるものであり、本発明により、補修面とモルタルの付
着性能を高めることが可能となった。また高度な熟練を
必要としないので、簡単に補修箇所に移動できる簡易な
吹付け機である。従って、総重量が１０ｋｇ以下程度に
軽量化して、ポータブルエアレス吹付け機とすることに
より、吹付け機を支えるサポート等を使用して、１日５
時間程度でも上向き吹付けが可能となる。

【００６３】また、上述したモルタル吹付け機を用い、
圧縮空気なしでコンクリート構造物の補修を行う本発明
の補修工法により、従来の「左官仕上げ」、「圧縮空気
による吹付け」、および「コンクリート吹付機」と比較
して、粉塵の発生を低減し、モルタルの付着性能を高
め、小型・軽量化したヘッド部を作業員が手持ちで移動
しながら施工することができ、運転が容易であり、作業
能率を高めることができ、粘性が高く、粘着力が強い補
修用モルタルに適用することができ、配管内の詰りを防
ぎ、モルタルだれを防止できると共に、スポット性を高
めることができ、騒音の発生が少なく、粉塵の低減と共
に作業環境を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモルタル吹付け機を示す図であ
る。

【図２】図１の主要部の構成図である。

【図３】図２の部分矢視図である。

【図４】本発明における試作１号機を示す図である。

【図５】本発明における試作２号機を示す図である。

【図６】本発明における試作３号機を示す図である。

【図７】モルタル吐出口がインペラリングの間に抱き込
まれた位置関係を示す図である。

【図８】モルタル吐出口がインペラリングの間に抱き込
まれない位置関係を示す図である。

【図９】従来の圧縮空気による吹付けの模式図である。

【図１０】空気を用いない従来のコンクリート吹付機の
ヘッド部の構成図である。

【図１１】従来のコンクリート吹付機のヘッド部の別の
模式図である。

【符号の説明】

１ 吹付けガン、２ インペラ、２ａ ブレード、３
攪拌スクリュー、４ ケーシング、５ コンクリート供
給管、６ コンクリート吐出管、７ 急結剤供給ノズ
ル、８ コンクリート用パイプ、８ａ 生コンクリー
ト、９ 急結剤、１０ モルタル吹付け機、１２ イン
ペラ、１２ａ インペラリング、１３ ブレード、１４
ケーシング、１４ａ 投射口、１５ サイドフィン、
１６ モルタル供給パイプ、１６ａ 吐出口、１７ リ
ップシート、１８ 反射シート、１９ 底板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 忠昭 東京都中央区京橋２丁目15番15号 登亭ビ ル リブコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 門倉 智 東京都中央区京橋２丁目15番15号 登亭ビ ル リブコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 櫻井 清一 東京都千代田区有楽町１丁目12番１号 新 有楽町ビル 石川島建材工業株式会社内 (72)発明者 多田 忠 東京都港区新橋６丁目17番19号 新御成門 ビル ピーシー橋梁株式会社内 (72)発明者 加藤 幸男 山梨県南巨摩郡南部町南部7138 小林エン ジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 DB03 DB04 2E172 AA06 DC02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心を中心に高速回転するインペラ（１
   ２）と、該インペラを間隔を隔てて囲むケーシング（１
   ４）と、該ケーシングに設けられインペラの回転中心に
   向けてモルタルを供給するモルタル供給パイプ（１６）
   とを備えたモルタル吹付け機において、 前記インペラ（１２）は、回転軸の軸線方向に間隔を隔
   てた２枚のインペラリング（１２ａ）と、その間に周方
   向に間隔を隔てて取り付けられた複数のブレード（１
   ３）とからなり、 前記ケーシング（１４）は、前記インペラで投射された
   モルタルと直接接触しないように前記モルタル供給パイ
   プに隣接して設けられた投射口（１４ａ）を有する、こ
   とを特徴とするモルタル吹付け機。
2. 【請求項２】 前記モルタル供給パイプ（１６）のモル
   タル吐出口（１６ａ）は、２枚のインペラリング（１２
   ａ）の外縁より内側に抱き込まれている、ことを特徴と
   する請求項１に記載のモルタル吹付け機。
3. 【請求項３】 前記投射口（１４ａ）のモルタル供給パ
   イプに近接する位置に取付けられ、前記インペラ（１
   ２）の外縁部と接触してその隙間からのモルタルだれを
   防止する可撓性のリップシート（１７）を備える、こと
   を特徴とする請求項１に記載のモルタル吹付け機。
4. 【請求項４】 前記投射口（１４ａ）のモルタル供給パ
   イプから離れた位置に取付けられ、前記インペラで投射
   されたモルタルを所望の方向に反射させる可撓性の反射
   シート（１８）を備える、ことを特徴とする請求項１に
   記載のモルタル吹付け機。
5. 【請求項５】 前記ブレード（１３）は、断面がＵ字ま
   たはＶ字状の打撃面を有する、ことを特徴とする請求項
   １に記載のモルタル吹付け機。
6. 【請求項６】 前記インペラリング（１２ａ）の外面に
   取り付けられ、放射状に延びる複数のサイドフィン（１
   ５）を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のモル
   タル吹付け機。
7. 【請求項７】 前記２枚のインペラリング（１２ａ）の
   間に取り付けられ、複数のブレード（１３）の内側に設
   けられたリング状の底板（１９）を備える、ことを特徴
   とする請求項１に記載のモルタル吹付け機。
8. 【請求項８】 前記インペラリング（１２ａ）と底板
   （１９）は、ブレード（１３）とともに一体化され、か
   つ駆動モータ（２１）に脱着可能に取り付けられてい
   る、ことを特徴とする請求項７に記載のモルタル吹付け
   機。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８に記載のモルタル
   吹付け機を用い、圧縮空気なしでコンクリート構造物の
   補修を行う、ことを特徴とする補修工法。