JP2005213732A - モルタル又はコンクリート用吹付け装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ミキシング後の圧送過程でモルタル等が分離、閉塞することなく、均一にミキシングされたモルタル又はコンクリートを打設することができる、モルタル又はコンクリート用吹付け装置を提供すること。
【解決手段】骨材等とセメントがミキシングされたミキシング材料を圧送するモルタルガン機2と、モルタルガン機2から圧送されるミキシング材料を搬送する耐圧ホース16と、水を圧送するポンプ4と、ポンプ4から圧送された水を搬送する耐圧ホース20と、両耐圧ホース16,20の合流部に配置され、前記各材料をミキシングしてコンクリートとするミキシングチューブ18と、ミキシングチューブ18から延出された先端に射出ノズル26が形成された耐圧ホース25とを備え、耐圧ホース16,25の全長の一部には内周面に乱流を発生させるための凹凸部を形成したコルゲートホース17を配設した。
【選択図】 図1
【解決手段】骨材等とセメントがミキシングされたミキシング材料を圧送するモルタルガン機2と、モルタルガン機2から圧送されるミキシング材料を搬送する耐圧ホース16と、水を圧送するポンプ4と、ポンプ4から圧送された水を搬送する耐圧ホース20と、両耐圧ホース16,20の合流部に配置され、前記各材料をミキシングしてコンクリートとするミキシングチューブ18と、ミキシングチューブ18から延出された先端に射出ノズル26が形成された耐圧ホース25とを備え、耐圧ホース16,25の全長の一部には内周面に乱流を発生させるための凹凸部を形成したコルゲートホース17を配設した。
【選択図】 図1
Description
本発明は、法面保護工において、モルタル又はコンクリートを吹付けて法面の保護を行う、モルタル又はコンクリート用吹付け装置に関するものである。
従来から、切土や盛土によってできる傾斜面いわゆる法面において、法面表層部を雨水による浸食や凍土による崩落又は風化から防止し道路や造成地の安全性を確保するとともに、緑化による美観の向上、周辺環境との調和を図る目的で法面保護工が行われている。その一種としてモルタル(又はコンクリート)を打設することによって法面を保護する抑制工がある。
抑制工におけるこれらモルタル等の施工方法として、アジテータミキサー等で運搬され練混されたモルタル等を現場においてコンクリートポンプ、コンクリートプレーサー、バッケット等の設備により運搬、打設する方法がある。しかし、法面が形成される傾斜面は主として郊外、山間部等であるためアジテータミキサーによる運搬やその他の設備の搬入が困難な場所が多く、運搬から施工までの時間がかかるためモルタル等が分離する恐れがある。また施工効率が低いため結果としてコスト高になる等の問題点があった。
そのため近年では、現場において吹付け機械設備を用いて、モルタル等を圧縮空気により所定の場所まで圧送しノズルから吹付けて打設するショットクリート工又は吹付枠工が行われるようになったが、前記モルタル等を圧送する際、圧送途中のホース内でモルタル等が分離してしまう問題が生じていた。また場合によっては分離した骨材が固まってホースが閉塞に至るという問題も生じていた。
そこで、モルタル等の分離、閉塞を抑止するために、モルタル等の構成材料であるセメントペーストと、骨材等を耐圧ホースで各々別々に圧送し、圧送途中でミキシングしながら吹付ける装置及びその吹付け方法が開発され実施されている(例えば、特許文献1参照)。
特公平06−102899号公報(図1)
抑制工におけるこれらモルタル等の施工方法として、アジテータミキサー等で運搬され練混されたモルタル等を現場においてコンクリートポンプ、コンクリートプレーサー、バッケット等の設備により運搬、打設する方法がある。しかし、法面が形成される傾斜面は主として郊外、山間部等であるためアジテータミキサーによる運搬やその他の設備の搬入が困難な場所が多く、運搬から施工までの時間がかかるためモルタル等が分離する恐れがある。また施工効率が低いため結果としてコスト高になる等の問題点があった。
そのため近年では、現場において吹付け機械設備を用いて、モルタル等を圧縮空気により所定の場所まで圧送しノズルから吹付けて打設するショットクリート工又は吹付枠工が行われるようになったが、前記モルタル等を圧送する際、圧送途中のホース内でモルタル等が分離してしまう問題が生じていた。また場合によっては分離した骨材が固まってホースが閉塞に至るという問題も生じていた。
そこで、モルタル等の分離、閉塞を抑止するために、モルタル等の構成材料であるセメントペーストと、骨材等を耐圧ホースで各々別々に圧送し、圧送途中でミキシングしながら吹付ける装置及びその吹付け方法が開発され実施されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に開示された方法においても、搬送距離、高低差、圧送するコンプレッサーの圧力、耐圧ホースの内径の大きさ等の諸条件の影響により、
(1)せっかく圧送途中でミキシングするようにしても、ミキシング後の圧送過程でモルタル等が分離し、結果として吹付け施工されたモルタル等の強度のばらつきが生じやすい。
(2)さらに、ミキシング後の圧送過程でモルタル等の分離の結果耐圧ホース内で閉塞に至る。
(3)また、上記問題点(1)(2)は搬送距離が長いほど、高低差が大きいほど顕著に現れる。
といった問題点があり、実用化、汎用化の妨げになっている。
さらに、急な法面での施工時ではモルタル等のだれ防止として、極低スランプ(水セメント比で45%程度)のモルタル等を使用することが多く、モルタル等はより粘性が高く流動性が悪いことから、圧送中のホース内で分離、閉塞しやすいといった傾向にある。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、ミキシング後の圧送過程でモルタル等が分離、閉塞することなく、均一にミキシングされたモルタル又はコンクリートを打設することができる、モルタル又はコンクリート用吹付け装置を提供することにある。
(1)せっかく圧送途中でミキシングするようにしても、ミキシング後の圧送過程でモルタル等が分離し、結果として吹付け施工されたモルタル等の強度のばらつきが生じやすい。
(2)さらに、ミキシング後の圧送過程でモルタル等の分離の結果耐圧ホース内で閉塞に至る。
(3)また、上記問題点(1)(2)は搬送距離が長いほど、高低差が大きいほど顕著に現れる。
といった問題点があり、実用化、汎用化の妨げになっている。
さらに、急な法面での施工時ではモルタル等のだれ防止として、極低スランプ(水セメント比で45%程度)のモルタル等を使用することが多く、モルタル等はより粘性が高く流動性が悪いことから、圧送中のホース内で分離、閉塞しやすいといった傾向にある。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、ミキシング後の圧送過程でモルタル等が分離、閉塞することなく、均一にミキシングされたモルタル又はコンクリートを打設することができる、モルタル又はコンクリート用吹付け装置を提供することにある。
そのため請求項1に記載の発明では、骨材等を主体とする第1の構成材料とセメントを主体とする第2の構成材料がミキシングされたミキシング材料を圧送する第1の圧送手段と、同第1の圧送手段から圧送される前記第1及び第2の構成材料を搬送する第1のホース部材と、水を主体とする第3の構成材料を圧送する第2の圧送手段と、同第2の圧送手段から圧送された同第3の構成材料を搬送する第2のホース部材と、前記第1及び第2のホース部材の合流部に配置され、前記第1〜第3の構成材料をミキシングさせてモルタル又はコンクリートとする第1のミキシング手段と、同第1のミキシング手段から延出された先端に射出ノズルが形成された第3のホース部材とを備え、前記第1及び第3のホース部材の全長の一部には内周面に乱流を発生させるための凹凸部を形成した攪拌ホース部を配設したことを要旨とする。
また、請求項2の発明では、請求項1の発明の構成に加え、前記第2の構成材料は第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第1の構成材料とミキシングされた後に前記第1の圧送手段によって圧送されることを要旨とする。
また、請求項3の発明では、請求項1の発明の構成に加え、前記第1の構成材料は第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第2の構成材料とミキシングされた後に前記第1の圧送手段によって圧送されることを要旨とする。
また、請求項4の発明では、請求項1〜3のいずれかの発明の構成に加え、前記第3のホース部材側の攪拌ホース部は少なくとも前記第1のミキシング手段に隣接する位置に形成されていることを要旨とする。
また、請求項2の発明では、請求項1の発明の構成に加え、前記第2の構成材料は第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第1の構成材料とミキシングされた後に前記第1の圧送手段によって圧送されることを要旨とする。
また、請求項3の発明では、請求項1の発明の構成に加え、前記第1の構成材料は第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第2の構成材料とミキシングされた後に前記第1の圧送手段によって圧送されることを要旨とする。
また、請求項4の発明では、請求項1〜3のいずれかの発明の構成に加え、前記第3のホース部材側の攪拌ホース部は少なくとも前記第1のミキシング手段に隣接する位置に形成されていることを要旨とする。
上記のように構成することで、第1及び第2の構成材料からなるミキシング材料は第1の圧送手段によって圧送され、第1のホース部材によって搬送される。一方第3の構成材料は第2の圧送手段によって圧送され第2のホース部材によって搬送される。つまり、骨材等とセメントがミキシングされたミキシング材料と水とは基本的に別々に搬送されることとなる。これらモルタル又はコンクリートの材料は第1のミキシング手段に導かれミキシングされモルタル又はコンクリートとなって第3のホース部材を介して射出ノズルから射出される。この際に第1及び第2の構成材料からなるミキシング材料は、第1のホース部材の一部に形成された攪拌ホース部を通過する際に内壁の凹凸部によって発生する乱流作用で撹拌されるためミキシング状態が維持されることとなり、分離、閉塞することがない。また、これに水が加わったモルタル又はコンクリートは第1のミキシング手段の下流側(第3のホース部材の一部)でも攪拌ホース部を通過する際に内壁の凹凸部によって発生する乱流作用で撹拌されるためミキシング状態が維持されることとなり、分離、閉塞することがなくノズルから射出される。
尚、骨材等を主体とする第1の構成材料、セメントを主体とする第2の構成材料、水を主体とする第3の構成材料としているためそれぞれの材料中に主体となるべき材料以外の他の材料が含まれることを排除するものではない。
尚、骨材等を主体とする第1の構成材料、セメントを主体とする第2の構成材料、水を主体とする第3の構成材料としているためそれぞれの材料中に主体となるべき材料以外の他の材料が含まれることを排除するものではない。
ここに、第1及び第3のホース部材の全長の一部に形成された攪拌ホース部はそれぞれ一箇所であっても、散点的にいくつかの箇所にあってもよい。要は攪拌ホース部によって材料の攪拌を図るとともに攪拌ホース部を設けることによって大きくなる抵抗を極力抑制することを旨として、攪拌ホース部の数や長さや位置を設定するようにする。尚、攪拌ホース部は波形形状の縦断面を備えた耐圧ホースとすることが好ましい。
また、第1及び第2の構成材料からなるミキシング材料はミキシングされた状態で第1の圧送手段に対して投与してもよく、第2の構成材料を第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第1の構成材料とミキシングさせた後に第1の圧送手段によって圧送させるようにしてもよい。逆に第1の構成材料を第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送するようにしてもよい。
また、第1及び第2の構成材料からなるミキシング材料はミキシングされた状態で第1の圧送手段に対して投与してもよく、第2の構成材料を第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第1の構成材料とミキシングさせた後に第1の圧送手段によって圧送させるようにしてもよい。逆に第1の構成材料を第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送するようにしてもよい。
上記各請求項の発明によって、所定の配合比率を保ったまま均一にミキシングされた状態でモルタル又はコンクリートを圧送できるためモルタル等がホース部材内で分離、閉塞することがなくなる。その結果として、施工時のだれを防止したり強度のばらつきが抑制された高品位の法枠が形成されるとともに作業効率の向上によるコスト削減を図ることができる。
以下、本発明のモルタル又はコンクリート用吹付け装置及びその吹付け方法を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図4に示すように、モルタル又はコンクリート用吹付け装置1(以下、単に吹付け装置1とする)は、第1の圧送手段としてのモルタル等用吹付け機(以下、モルタルガン機という)2と第3の圧送手段としてのスクイーズ式ポンプ3と第2の圧送手段としてのピストン式ポンプ4を備えている。
モルタルガン機2は第1の構成材料としての骨材等S(砂等の骨材主体)を攪拌する攪拌漕5及びミキシングブロック6を備えている。モルタルガン機2には第1の圧送手段の一部をなすコンプレッサー7が並設されている。モルタルガン機2とコンプレッサー7との間にはホース8が配設されている。
図1に示すように、モルタルガン機2とスクイーズ式ポンプ3との間には第1のホース部材としての耐圧ホース9が配設されている。スクイーズ式ポンプ3は第2の構成材料としてのセメントCを投入する投入口10及び吐出口11を備えている。
図2及び図3に示すように、モルタルガン機2の下部に配設されたミキシングブロック6は、骨材等Sが導入される導入口12と、コンプレッサー7から送られた圧縮空気Aが注入されるホース8の先端部が接続された注入口13と、スクイーズ式ポンプ3から搬送されたセメントCが注入される耐圧ホース9の先端部が接続された注入管14とを備えている。ミキシングブロック6の先端にはミキシングブロック6内でミキシングされたモルタル等の原料(以下モルタル原料)M0を吐出させるための吐出口15が形成されている。
図1〜図4に示すように、モルタル又はコンクリート用吹付け装置1(以下、単に吹付け装置1とする)は、第1の圧送手段としてのモルタル等用吹付け機(以下、モルタルガン機という)2と第3の圧送手段としてのスクイーズ式ポンプ3と第2の圧送手段としてのピストン式ポンプ4を備えている。
モルタルガン機2は第1の構成材料としての骨材等S(砂等の骨材主体)を攪拌する攪拌漕5及びミキシングブロック6を備えている。モルタルガン機2には第1の圧送手段の一部をなすコンプレッサー7が並設されている。モルタルガン機2とコンプレッサー7との間にはホース8が配設されている。
図1に示すように、モルタルガン機2とスクイーズ式ポンプ3との間には第1のホース部材としての耐圧ホース9が配設されている。スクイーズ式ポンプ3は第2の構成材料としてのセメントCを投入する投入口10及び吐出口11を備えている。
図2及び図3に示すように、モルタルガン機2の下部に配設されたミキシングブロック6は、骨材等Sが導入される導入口12と、コンプレッサー7から送られた圧縮空気Aが注入されるホース8の先端部が接続された注入口13と、スクイーズ式ポンプ3から搬送されたセメントCが注入される耐圧ホース9の先端部が接続された注入管14とを備えている。ミキシングブロック6の先端にはミキシングブロック6内でミキシングされたモルタル等の原料(以下モルタル原料)M0を吐出させるための吐出口15が形成されている。
図1に示すように、吐出口15にはモルタル原料M0を搬送する第1のホース部材としての耐圧ホース16の基部が接続されている。耐圧ホース16の先端部はミキシングチューブ18の注入口19に接続されている。耐圧ホース16の中間部にはコルゲートホース17が配設されている。コルゲートホース17はプラスチック製の縦断面波形形状の耐圧ホースとされており、コルゲートホース17の基部及び先端部がそれぞれ耐圧ホース16に接続されるように配設されている。尚、耐圧ホース16に配設されるコルゲートホース17の本数は本実施の形態では1本とするが、原料の配合比率や施工条件等によっては自由に増減できるものとする。また、コルゲートホース17の配設位置は施工条件等に合わせ自由とする。
ピストン式ポンプ4には第3の構成材料としての水Wを搬送する第2のホース部材としての耐圧ホース20の基部が接続されている。耐圧ホース20の先端部は流量調整弁21を介してミキシングチューブ18の注入口21に接続されている。
ピストン式ポンプ4には第3の構成材料としての水Wを搬送する第2のホース部材としての耐圧ホース20の基部が接続されている。耐圧ホース20の先端部は流量調整弁21を介してミキシングチューブ18の注入口21に接続されている。
図4に示すように、ミキシングチューブ18の内面にはスクリュー溝23が形成されており、耐圧ホース16を圧送され注入口19から注入されるモルタル原料M0と、耐圧ホース20を圧送され流量調整弁21を介して注入口22から注入される水Wとがミキシングチューブ18で合流し内部でスクリュー溝23を通過する際に十分にミキシングされるよう構成されている。
図5に示すように、ミキシングチューブ18の吐出口24にはコルゲートホース17の基部が接続されている。コルゲートホース17の先端部には第3のホース部材としての耐圧ホース25の基部が接続されている。耐圧ホース25の中間部にはコルゲートホース17が配設されコルゲートホース17の基部及び先端部がそれぞれ耐圧ホース25に接続されるように配設されている。耐圧ホース25の先端部は吹付けノズル26が接続されている。尚、ミキシングチューブ18と吹付けノズル26との間の圧送過程に配設されるコルゲートホース17の本数は本実施の形態では2本とするが、原料の配合比率や施工条件等によっては自由に増減できるものとする。また、コルゲートホース17の配設位置は施工条件等に合わせ自由とする。
図1に示すように本実施の形態では、ミキシングチューブ18は高所法面27に近い法面段部28上の所定の位置に配置されている。すなわちモルタルガン機2とミキシングチューブ18間の距離に対してミキシングチューブ18と吹付けノズル26間の距離のほうが短いものとされている。
図5に示すように、ミキシングチューブ18の吐出口24にはコルゲートホース17の基部が接続されている。コルゲートホース17の先端部には第3のホース部材としての耐圧ホース25の基部が接続されている。耐圧ホース25の中間部にはコルゲートホース17が配設されコルゲートホース17の基部及び先端部がそれぞれ耐圧ホース25に接続されるように配設されている。耐圧ホース25の先端部は吹付けノズル26が接続されている。尚、ミキシングチューブ18と吹付けノズル26との間の圧送過程に配設されるコルゲートホース17の本数は本実施の形態では2本とするが、原料の配合比率や施工条件等によっては自由に増減できるものとする。また、コルゲートホース17の配設位置は施工条件等に合わせ自由とする。
図1に示すように本実施の形態では、ミキシングチューブ18は高所法面27に近い法面段部28上の所定の位置に配置されている。すなわちモルタルガン機2とミキシングチューブ18間の距離に対してミキシングチューブ18と吹付けノズル26間の距離のほうが短いものとされている。
このように構成された吹付け装置1の作用について説明する。
まず、モルタル等Mの圧送過程について図1〜図5に基づいて説明する。
図1のモルタルガン機2の攪拌槽5に、図示しないコンベア等の搬送手段を介して骨材等Sを投入する。特に図3に示すように、骨材等Sは導入口12を通してミキシングブロック6に導入される。一方、スクイーズ式ポンプ3から耐圧ホース9を通して圧送されたセメントCは注入管14よりミキシングブロック6内に注入される。骨材等SとセメントCはミキシングブロック6内でミキシングされ、コンプレッサー7から供給される圧縮空気Aによりモルタル原料M0として吐出口15から耐圧ホース16及びコルゲートホース17を通してミキシングチューブ18に圧送される。
一方、水Wは、ピストン式ポンプ4によって耐圧ホース20を通してミキシングチューブ18に圧送される。尚、水Wの注入量は流量調整弁21によって調整可能とされている。
そしてモルタル原料M0と水Wはミキシングチューブ18の内部でミキシングされ、コルゲートホース17及び耐圧ホース25内を圧送されて吹付けノズル26からモルタル等Mとして噴射される。
まず、モルタル等Mの圧送過程について図1〜図5に基づいて説明する。
図1のモルタルガン機2の攪拌槽5に、図示しないコンベア等の搬送手段を介して骨材等Sを投入する。特に図3に示すように、骨材等Sは導入口12を通してミキシングブロック6に導入される。一方、スクイーズ式ポンプ3から耐圧ホース9を通して圧送されたセメントCは注入管14よりミキシングブロック6内に注入される。骨材等SとセメントCはミキシングブロック6内でミキシングされ、コンプレッサー7から供給される圧縮空気Aによりモルタル原料M0として吐出口15から耐圧ホース16及びコルゲートホース17を通してミキシングチューブ18に圧送される。
一方、水Wは、ピストン式ポンプ4によって耐圧ホース20を通してミキシングチューブ18に圧送される。尚、水Wの注入量は流量調整弁21によって調整可能とされている。
そしてモルタル原料M0と水Wはミキシングチューブ18の内部でミキシングされ、コルゲートホース17及び耐圧ホース25内を圧送されて吹付けノズル26からモルタル等Mとして噴射される。
ここに、モルタル原料M0の構成材料である骨材等SとセメントCがコルゲートホース17内を圧送されていく状態を示すものとして、図6に基づいて説明する。圧送方向に沿ってそれぞれ局面1、局面2、局面3とする。
図6(a)の局面1では、ミキシングブロック6内でミキシングされた骨材等SとセメントCは吐出口15から耐圧ホース16を搬送され耐圧ホース16の中間部に配設されたコルゲートホース17内に送られる。その際、密度が大きく粘性の低い骨材Sは比較的流動性がよく、密度が小さく粘性の高いセメントCは比較的流動性が悪いため、その流動性の差異により各々ホース内で分離しやすい傾向にある。この時、図6(b)のように通常の内径形状に凹凸のないストレートホースである耐圧ホース16の場合、せっかくミキシングブロック6内でミキシングされたモルタル原料M0の構成材料が、ミキシング後の圧送過程において、流動性の差異により耐圧ホース16内で分離することによって閉塞に至り施工作業がストップすることとなる。
図6(a)の局面2では、分離しやすい傾向にある骨材等SとセメントCがコルゲートホース17の内壁の波形形状によって発生する乱流作用で撹拌されミキシングされている。
図6(a)の局面3では、ホース内壁の波形形状に沿って図6(a)の局面2におけるミキシングが連続的に繰り返しながら圧送されるモルタル原料M0が、ミキシングチューブ18までの圧送過程に配設されたコルゲートホース17内で再度、均一にミキシングされた状態となる。
もっとも、耐圧ホース16すべてをコルゲート状にすることは骨材等SとセメントCが通過する際の抵抗が大きくなって圧力損失が生ずるため、材料の分離は生じないものの材料が搬送不能となりやはり施工作業がストップしてしまうこととなる。
このように構成することによって、ミキシングブロック6からミキシングチューブ18までの圧送過程でモルタル原料M0が分離、閉塞することなく圧送され、均一にミキシングされた状態のモルタル原料M0が所定の圧力を維持してミキシングチューブ18に注入される。この際、原料の配合比率や高低差、圧送距離等の施工条件によっては、耐圧ホース16に配設するコルゲートホース17の本数を適宜増減することと、最適な位置に配設することとによってモルタル原料M0が分離、閉塞することなく圧送することが可能となる。
図6(a)の局面1では、ミキシングブロック6内でミキシングされた骨材等SとセメントCは吐出口15から耐圧ホース16を搬送され耐圧ホース16の中間部に配設されたコルゲートホース17内に送られる。その際、密度が大きく粘性の低い骨材Sは比較的流動性がよく、密度が小さく粘性の高いセメントCは比較的流動性が悪いため、その流動性の差異により各々ホース内で分離しやすい傾向にある。この時、図6(b)のように通常の内径形状に凹凸のないストレートホースである耐圧ホース16の場合、せっかくミキシングブロック6内でミキシングされたモルタル原料M0の構成材料が、ミキシング後の圧送過程において、流動性の差異により耐圧ホース16内で分離することによって閉塞に至り施工作業がストップすることとなる。
図6(a)の局面2では、分離しやすい傾向にある骨材等SとセメントCがコルゲートホース17の内壁の波形形状によって発生する乱流作用で撹拌されミキシングされている。
図6(a)の局面3では、ホース内壁の波形形状に沿って図6(a)の局面2におけるミキシングが連続的に繰り返しながら圧送されるモルタル原料M0が、ミキシングチューブ18までの圧送過程に配設されたコルゲートホース17内で再度、均一にミキシングされた状態となる。
もっとも、耐圧ホース16すべてをコルゲート状にすることは骨材等SとセメントCが通過する際の抵抗が大きくなって圧力損失が生ずるため、材料の分離は生じないものの材料が搬送不能となりやはり施工作業がストップしてしまうこととなる。
このように構成することによって、ミキシングブロック6からミキシングチューブ18までの圧送過程でモルタル原料M0が分離、閉塞することなく圧送され、均一にミキシングされた状態のモルタル原料M0が所定の圧力を維持してミキシングチューブ18に注入される。この際、原料の配合比率や高低差、圧送距離等の施工条件によっては、耐圧ホース16に配設するコルゲートホース17の本数を適宜増減することと、最適な位置に配設することとによってモルタル原料M0が分離、閉塞することなく圧送することが可能となる。
同様に、ミキシングチューブ18でミキシングされたモルタル等Mの構成材料である骨材等SとセメントペーストCW(セメントC+水W)がコルゲートホース17内を圧送されていく状態を示すものとして、図7に基づいて説明する。
図7(a)の局面1では、ミキシングチューブ18内でミキシングされたモルタル等Mは吐出口24からコルゲートホース17内に送られる。その際、密度が大きく粘性の低い骨材等Sは比較的流動性がよく、密度が小さく粘性の高いセメントペーストCWは比較的流動性が悪いため、その流動性の差異により各々ホース内で分離しやすい傾向にある。この時、図7(b)のように通常の内径形状に凹凸のないストレートホースである耐圧ホース25の場合、せっかくミキシングチューブ18内でミキシングされたモルタル等Mの構成材料が、ミキシング後の圧送過程において、流動性の差異により耐圧ホース内で分離することによって、吹付けて打設されるモルタル等Mに強度のばらつきが生じやすい。あるいは耐圧ホース25内で分離することによって閉塞に至り施工作業がストップすることとなる。
図7(a)の局面2では、分離しやすい傾向にある骨材等SとセメントペーストCWがコルゲートホース17の内壁の波形形状によって発生する乱流作用で撹拌されミキシングされている。
図7(a)の局面3では、ホース内壁の波形形状に沿って図7(a)の局面2におけるミキシングが連続的に繰り返しながら圧送されるモルタル等Mが吹付けノズル26までの圧送過程に配設されたコルゲートホース17内で均一にミキシングされた状態となる。
この場合も上記と同様、耐圧ホース25すべてをコルゲート状にすることは骨材等SとセメントCが通過する際の抵抗が大きくなって圧力損失が生ずるため、材料の分離は生じないものの材料が搬送不能となりやはり施工作業がストップしてしまうこととなる。
このように構成することによって、ミキシングチューブ18後の圧送過程でモルタル等Mが分離、閉塞することなく圧送され、均一にミキシングされた状態のモルタル等Mが噴射される。この際、原料の配合比率や高低差、圧送距離等の施工条件によっては、ミキシングチューブ18と吹付けノズル26との間に配設するコルゲートホース17の本数を適宜増減することと、最適な位置に配設することとによってモルタル等Mがが所定の圧力を維持して均一にミキシングされた状態を得ることが可能となる。
図7(a)の局面1では、ミキシングチューブ18内でミキシングされたモルタル等Mは吐出口24からコルゲートホース17内に送られる。その際、密度が大きく粘性の低い骨材等Sは比較的流動性がよく、密度が小さく粘性の高いセメントペーストCWは比較的流動性が悪いため、その流動性の差異により各々ホース内で分離しやすい傾向にある。この時、図7(b)のように通常の内径形状に凹凸のないストレートホースである耐圧ホース25の場合、せっかくミキシングチューブ18内でミキシングされたモルタル等Mの構成材料が、ミキシング後の圧送過程において、流動性の差異により耐圧ホース内で分離することによって、吹付けて打設されるモルタル等Mに強度のばらつきが生じやすい。あるいは耐圧ホース25内で分離することによって閉塞に至り施工作業がストップすることとなる。
図7(a)の局面2では、分離しやすい傾向にある骨材等SとセメントペーストCWがコルゲートホース17の内壁の波形形状によって発生する乱流作用で撹拌されミキシングされている。
図7(a)の局面3では、ホース内壁の波形形状に沿って図7(a)の局面2におけるミキシングが連続的に繰り返しながら圧送されるモルタル等Mが吹付けノズル26までの圧送過程に配設されたコルゲートホース17内で均一にミキシングされた状態となる。
この場合も上記と同様、耐圧ホース25すべてをコルゲート状にすることは骨材等SとセメントCが通過する際の抵抗が大きくなって圧力損失が生ずるため、材料の分離は生じないものの材料が搬送不能となりやはり施工作業がストップしてしまうこととなる。
このように構成することによって、ミキシングチューブ18後の圧送過程でモルタル等Mが分離、閉塞することなく圧送され、均一にミキシングされた状態のモルタル等Mが噴射される。この際、原料の配合比率や高低差、圧送距離等の施工条件によっては、ミキシングチューブ18と吹付けノズル26との間に配設するコルゲートホース17の本数を適宜増減することと、最適な位置に配設することとによってモルタル等Mがが所定の圧力を維持して均一にミキシングされた状態を得ることが可能となる。
このようにして図1に示すように前記吹付け装置1により、作業者29は高所法面27に配設された枠内に鉄筋等を架設した所定の型枠にモルタル等Mを吹付けて打設し、法枠30を形成していく。
なお、法枠30においては、圧送過程で分離、閉塞することなく圧送できることから、極低スランプ(水セメント比で45%程度)のモルタル等Mを吹付けられることが可能となり施工時のモルタル等のだれを防止することができる。また、施工時に均一にミキシングされたモルタル等Mが吹付けられるため、強度のばらつきが抑制された高品位の法枠30が形成される。
そして、図8に示すように、モルタル等Mを打設した法枠30は、モルタル等Mを養生させて強度がでた段階で公知の手段によって土留め用のグラウンドアンカーACを打ち込み、緊締する。
そして、法枠30に包囲された内部には、客土や土壌改良材、緑化植生用基材等の植生材料を図示しない吹付け装置によって吹付けるいわゆる植生工によって植生帯31を形成させる。
なお、法枠30においては、圧送過程で分離、閉塞することなく圧送できることから、極低スランプ(水セメント比で45%程度)のモルタル等Mを吹付けられることが可能となり施工時のモルタル等のだれを防止することができる。また、施工時に均一にミキシングされたモルタル等Mが吹付けられるため、強度のばらつきが抑制された高品位の法枠30が形成される。
そして、図8に示すように、モルタル等Mを打設した法枠30は、モルタル等Mを養生させて強度がでた段階で公知の手段によって土留め用のグラウンドアンカーACを打ち込み、緊締する。
そして、法枠30に包囲された内部には、客土や土壌改良材、緑化植生用基材等の植生材料を図示しない吹付け装置によって吹付けるいわゆる植生工によって植生帯31を形成させる。
このように構成することで、上記実施の形態では次のような効果が奏される。
(1)モルタルガン機2からモルタル等Mの各構成材料を圧送する際、モルタルガン機2にミキシングブロック6を配設したことによって、水Wを除く骨材等S及びセメントCがミキシングブロック6の内部でミキシングされ、モルタル原料M0の状態で圧送される。つまり粘性の高い湿式ではなく粘性が低い乾式での圧送となる。したがって、原料の配合比や高低差、圧送距離等の施工条件にかかわらず圧送することが可能となる。
(2)モルタルガン機2からミキシングチューブ18までの圧送過程において耐圧ホース16の中間部にコルゲートホース17を配設することによってモルタル原料M0が分離、閉塞することなく、均一にミキシングされた状態のモルタル原料M0が圧送されることなる。したがって、高所法面27に近い法面段部28上の所定の位置に配置されているミキシングチューブ18までの圧送過程においてモルタル原料M0が分離、閉塞することがないため施工作業がストップすることなく作業効率が上がる。
(3)ミキシングチューブ18の内部でミキシングされたモルタル等Mの吹付けノズル26までの圧送手段としてコルゲートホース17を使用することにより、ミキシング後の圧送過程でモルタル等が分離、閉塞することがないため、施工作業がストップすることなく作業効率が上がるとともに均一にミキシングされたモルタル等Mの吹付けが実現される。
(4)法枠30においては、モルタルガン機2から吹付けノズル26までの圧送過程で分離、閉塞することなく圧送できることから、極低スランプ(水セメント比で45%程度)のモルタル等Mを吹付けられることが可能となり施工時のモルタル等のだれを防止することができる。
(5)コルゲートホース17はホース16,25全体ではなくその全長の一部分に形成するだけであって、内部抵抗を極力抑制しているため、モルタル等の所定の射出力を維持して吹付け作業を行うことが可能となる。
(6)耐圧ホース16及び耐圧ホース25に配設されるコルゲートホース17の本数を自由に増減できることと、最適な位置に配設することとによって、原料の配合比率や高低差、圧送距離等各現場の施工条件に合わせ、所望の法枠30を高所法面27に形成することができる。
(7)上記強度のばらつきが抑制された高品位の法枠30が形成されることにより定期補修等の維持管理が軽減されることと、上記作業効率が上がることによってコスト削減となる。
(1)モルタルガン機2からモルタル等Mの各構成材料を圧送する際、モルタルガン機2にミキシングブロック6を配設したことによって、水Wを除く骨材等S及びセメントCがミキシングブロック6の内部でミキシングされ、モルタル原料M0の状態で圧送される。つまり粘性の高い湿式ではなく粘性が低い乾式での圧送となる。したがって、原料の配合比や高低差、圧送距離等の施工条件にかかわらず圧送することが可能となる。
(2)モルタルガン機2からミキシングチューブ18までの圧送過程において耐圧ホース16の中間部にコルゲートホース17を配設することによってモルタル原料M0が分離、閉塞することなく、均一にミキシングされた状態のモルタル原料M0が圧送されることなる。したがって、高所法面27に近い法面段部28上の所定の位置に配置されているミキシングチューブ18までの圧送過程においてモルタル原料M0が分離、閉塞することがないため施工作業がストップすることなく作業効率が上がる。
(3)ミキシングチューブ18の内部でミキシングされたモルタル等Mの吹付けノズル26までの圧送手段としてコルゲートホース17を使用することにより、ミキシング後の圧送過程でモルタル等が分離、閉塞することがないため、施工作業がストップすることなく作業効率が上がるとともに均一にミキシングされたモルタル等Mの吹付けが実現される。
(4)法枠30においては、モルタルガン機2から吹付けノズル26までの圧送過程で分離、閉塞することなく圧送できることから、極低スランプ(水セメント比で45%程度)のモルタル等Mを吹付けられることが可能となり施工時のモルタル等のだれを防止することができる。
(5)コルゲートホース17はホース16,25全体ではなくその全長の一部分に形成するだけであって、内部抵抗を極力抑制しているため、モルタル等の所定の射出力を維持して吹付け作業を行うことが可能となる。
(6)耐圧ホース16及び耐圧ホース25に配設されるコルゲートホース17の本数を自由に増減できることと、最適な位置に配設することとによって、原料の配合比率や高低差、圧送距離等各現場の施工条件に合わせ、所望の法枠30を高所法面27に形成することができる。
(7)上記強度のばらつきが抑制された高品位の法枠30が形成されることにより定期補修等の維持管理が軽減されることと、上記作業効率が上がることによってコスト削減となる。
なお、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、次のように変更して具体化することも可能である。
・コルゲートホース17は、材質はプラスチックからなる耐圧ホースとされているとしたが、材質はゴム等の弾性材料、金属等その他の素材でも構わないが、可撓性のあるものが望ましい。
・攪拌ホース部として上記実施の形態ではコルゲートホース17を使用したが、要は内周面に乱流を発生させるための凹凸部を形成されていればコルゲートホース17に限定されることはない。
・コルゲートホース17はホース内壁だけ波形形状であっても構わない。
・コルゲートホース17は、公知の波形管を連続的につなぎ合わせたもの、波形形状のフレキシブルパイプ等前記実施の形態以外であっても構わない。
・コルゲートホース17のサイズ(径)及び長さは自由とするとするが、耐圧ホース16及び耐圧ホース25の径よりも拡径であることが望ましい。
・ミキシングブロック6及びミキシングチューブ18の形状、大きさ、材質は自由とする。
・ミキシングチューブ18の内面のスクリュー溝23は、モルタル等Mの構成材料がミキシングチューブ18の内部で十分にミキシングされるよう形成されたものであって、同様の効果を得られれば他の態様でも構わない。
・ミキシングブロック6の内面に、ミキシングチューブ18の内面に形成されたスクリュー溝23と同様な溝が形成されていても構わない。
・モルタル等Mの構成材料がミキシングされる手段として、ミキシングブロック6及びミキシングチューブ18の替わりに、他のミキシング手段を用いても構わない。
・各耐圧ホース9,16,25の材質、径及び長さは自由とする。
・流量調整弁21の有無は自由とする。
・吹付けノズル26の形状、大きさ、材質は自由とする。
・モルタルガン機2には圧縮空気を供給するためのコンプレッサー7が並設されているとしたが、モルタルガン機自体にコンプレッサーを備えた実施の形態等、コンプレッサーの配設方法は自由とする。
・スクイーズ式ポンプ3はピストン式ポンプやその他の種類のポンプでも構わない。
・前期実施の形態では、スクイーズ式ポンプ3はセメントCを投入する投入口10を備えているとしたが、前期実施の形態以外の投入方法であっても構わない。
・モルタル等Mの配合比率は自由とする。
・モルタル等Mの構成材料として骨材等S、セメントC及び水としたが、流動性を高めるためのポゾラン、AE材、減水剤等の混和材料又は急結剤を混入しても構わない。
・前記実施の形態では吹付け装置1は、吹付枠工について説明したが、モルタル等用吹付け装置1を適用できる条件ならばショットクリート工等吹付枠工以外の法面保護工に適用することもできる。
その他、本発明は他の実施態様で変更して実施することは自由である。
・コルゲートホース17は、材質はプラスチックからなる耐圧ホースとされているとしたが、材質はゴム等の弾性材料、金属等その他の素材でも構わないが、可撓性のあるものが望ましい。
・攪拌ホース部として上記実施の形態ではコルゲートホース17を使用したが、要は内周面に乱流を発生させるための凹凸部を形成されていればコルゲートホース17に限定されることはない。
・コルゲートホース17はホース内壁だけ波形形状であっても構わない。
・コルゲートホース17は、公知の波形管を連続的につなぎ合わせたもの、波形形状のフレキシブルパイプ等前記実施の形態以外であっても構わない。
・コルゲートホース17のサイズ(径)及び長さは自由とするとするが、耐圧ホース16及び耐圧ホース25の径よりも拡径であることが望ましい。
・ミキシングブロック6及びミキシングチューブ18の形状、大きさ、材質は自由とする。
・ミキシングチューブ18の内面のスクリュー溝23は、モルタル等Mの構成材料がミキシングチューブ18の内部で十分にミキシングされるよう形成されたものであって、同様の効果を得られれば他の態様でも構わない。
・ミキシングブロック6の内面に、ミキシングチューブ18の内面に形成されたスクリュー溝23と同様な溝が形成されていても構わない。
・モルタル等Mの構成材料がミキシングされる手段として、ミキシングブロック6及びミキシングチューブ18の替わりに、他のミキシング手段を用いても構わない。
・各耐圧ホース9,16,25の材質、径及び長さは自由とする。
・流量調整弁21の有無は自由とする。
・吹付けノズル26の形状、大きさ、材質は自由とする。
・モルタルガン機2には圧縮空気を供給するためのコンプレッサー7が並設されているとしたが、モルタルガン機自体にコンプレッサーを備えた実施の形態等、コンプレッサーの配設方法は自由とする。
・スクイーズ式ポンプ3はピストン式ポンプやその他の種類のポンプでも構わない。
・前期実施の形態では、スクイーズ式ポンプ3はセメントCを投入する投入口10を備えているとしたが、前期実施の形態以外の投入方法であっても構わない。
・モルタル等Mの配合比率は自由とする。
・モルタル等Mの構成材料として骨材等S、セメントC及び水としたが、流動性を高めるためのポゾラン、AE材、減水剤等の混和材料又は急結剤を混入しても構わない。
・前記実施の形態では吹付け装置1は、吹付枠工について説明したが、モルタル等用吹付け装置1を適用できる条件ならばショットクリート工等吹付枠工以外の法面保護工に適用することもできる。
その他、本発明は他の実施態様で変更して実施することは自由である。
1…モルタル又はコンクリート用吹付け装置、2…モルタルガン機、3…スクイーズ式ポンプ、4…ピストン式ポンプ、6…ミキシングブロック、7…コンプレッサー、17…コルゲートホース、18…ミキシングチューブ、26…吹付けノズル、27…高所法面、28…法面段部、30…法枠、S…骨材等、C…セメント、W…水、CW・・・セメントペースト、M0・・・モルタル原料、M…モルタル等。
Claims (4)
- 砂又は砂と骨材(以下骨材等)を主体とする第1の構成材料とセメントを主体とする第2の構成材料がミキシングされたミキシング材料を圧送する第1の圧送手段と、
同第1の圧送手段から圧送される前記第1及び第2の構成材料を搬送する第1のホース部材と、
水を主体とする第3の構成材料を圧送する第2の圧送手段と、
同第2の圧送手段から圧送された同第3の構成材料を搬送する第2のホース部材と、
前記第1及び第2のホース部材の合流部に配置され、前記第1〜第3の構成材料をミキシングさせてモルタル又はコンクリートとする第1のミキシング手段と、
同第1のミキシング手段から延出された先端に射出ノズルが形成された第3のホース部材とを備え、
前記第1及び第3のホース部材の全長の一部には内周面に乱流を発生させるための凹凸部を形成した攪拌ホース部を配設したことを特徴とする又はコンクリート用吹付け装置。 - 前記第2の構成材料は第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第1の構成材料とミキシングされた後に前記第1の圧送手段によって圧送されることを特徴とする請求項1に記載のモルタル又はコンクリート用吹付け装置。
- 前記第1の構成材料は第3の圧送手段により第2のミキシング手段に圧送され、同第2のミキシング手段によって前記第2の構成材料とミキシングされた後に前記第1の圧送手段によって圧送されることを特徴とする請求項1に記載のモルタル又はコンクリート用吹付け装置。
- 前記第3のホース部材側の攪拌ホース部は少なくとも前記第1のミキシング手段に隣接する位置に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のモルタル又はコンクリート用吹付け装置。
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2004
- 2004-01-27 JP JP2004017825A patent/JP2005213732A/ja active Pending
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