JP2016108877A - 吹付工法及び吹付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長繊維を用いても繊維と吹付け材料とが詰まりを生じたりせず、吹付け圧によって吹き飛ばされたりすることなく、吹付け材料と良好に混合し得る繊維を用いた吹付工法及び吹付装置を提供すること。【解決手段】少なくとも土類を含む吹付け材料１３に対して繊維材料１０を混入することにより繊維混入補強土１３ａとし、繊維混入補強土１３ａを対象面Ｎに吹き付ける吹付工法であって、繊維材料１０が捲縮糸である吹付工法。【選択図】図１

Description

本発明は、吹付工法及び吹付装置に係り、特に法面等の対象面に土類及び繊維を含む繊維混入補強土を吹き付けて対象面の緑化を行う吹付工法及び吹付装置に関する。

従来より、法面等の対象面を緑化する工法として、土類（砂類を含む）やセメントを含む吹付け材料に繊維を混入させて繊維混入補強土として対象面に吹付けを行う方法がある（例えば、特許文献１を参照。）。繊維混入補強土により対象面が補強され、その上層に植生基材が吹き付けられることにより、対象面の補強及び緑化が図られ、災害防止及び自然環境の保全の両立が可能となる。

特開平８−１０５０４９号公報

繊度（ｄｔｅｘ）が比較的小さい繊維を使用すると、その軽量の故に吹付け材料への混入の際に吹付け圧によって繊維が吹き飛ばされてしまい、吹付け材料への繊維の混入が良好に進行し難いという課題がある。繊維の延長方向が真っ直ぐないわゆる直毛状の原糸を用いると、吹付け材料内の土や砂等と繊維とが充分に混合し難いという課題がある。繊維を供給する際の取扱い性の観点から、繊維は長さの短い短繊維よりも長さの長い長繊維であることが好ましいが、吹付け材料を圧送する管路の途中やノズルの途中で長繊維を吹付け材料内に供給すると管路内やノズル内で繊維と吹付け材料とが詰まってしまうという課題がある。

本発明が解決しようとする主たる課題は、長繊維を用いても繊維と吹付け材料とが詰まりを生じたりせず、吹付け圧によって吹き飛ばされたりすることなく、吹付け材料と良好に混合し得る繊維を用いた吹付工法及び吹付装置を提供することにある。

この課題を解決した本発明は、以下の趣旨に基づく。

［趣旨１］
少なくとも土類を含む吹付け材料に対して繊維材料を混入することにより繊維混入補強土とし、当該繊維混入補強土を対象面に吹き付ける吹付工法であって、
前記繊維材料が捲縮糸である、吹付工法。

［趣旨２］
前記捲縮糸が、所定間隔ごとに束ねられた交絡構造を有してもよい。

［趣旨３］
前記繊維材料を供給する供給管の先端部を、前記吹付け材料を噴出するノズル先端部の下流側に配置し、前記ノズルから噴出した後の前記吹付け材料に前記繊維材料を混入させてもよい。

［趣旨４］
前記ノズル先端部に、下流に向けて内径が拡大する拡大部が配置され、
前記供給管が前記拡大部を貫通することにより、前記供給管の先端部が前記拡大部の内側に位置し、かつ、
前記供給管の先端部は、前記ノズルを吹付け正面から見たときに前記ノズル先端部よりも外側に位置してもよい。

［趣旨５］
少なくとも土類を含む吹付け材料に対して繊維材料を混入することにより繊維混入補強土とし、当該繊維混入補強土を対象面に吹き付ける吹付装置であって、
前記繊維材料が捲縮糸であり、
前記繊維材料を供給する供給管の先端部が、前記吹付け材料を噴出するノズル先端部の下流側に配置され、前記ノズルから噴出した後の前記吹付け材料に前記繊維材料を混入させる、吹付装置。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、長繊維を用いても繊維と吹付け材料とが詰まりを生じたりせず、吹付け圧によって吹き飛ばされたりせず、吹付け材料と良好に混合し得る繊維を用いた吹付工法及び吹付装置を得ることができる。

実施形態に係る吹付工法を説明するための装置の全体構成図である。 実施形態に係る吹付工法に用いられる繊維材料の概略構造図である。 吹付装置におけるノズル近傍の拡大図である。（ａ）は変形例に係るノズル近傍の拡大図であり、（ｂ）は、実施形態に係るノズル近傍の拡大図である。

＜全体構成＞
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る吹付工法を説明するための装置の全体構成図である。ホッパー１に土類を含む土砂材料、ｐＨ調整剤、混和材等が吹付材料として投入され、初段コンベア２によってホッパー１内の吹付け材料１３が計量器３へと搬送される。計量器３によって、吹付け材料１３を構成する各種材料の各々の重量が計量され、所望の配合比率となるようにそれぞれ重量調整された後に、次段コンベア４によってそれら各種材料が吹付装置５へと搬送される。

吹付装置５は、吹付装置本体５ａと圧送管５ｂとノズル５ｃとブーム５ｄとを有している。吹付装置本体５ａは、次段コンベア４によって搬送された吹付け材料１３と水とを混合するためのタンク６を有している。タンク６からの配管は、コンプレッサー７と圧送管５ｂとに接続され、コンプレッサー７からの高圧エアにより吹付け材料１３が圧送管５ｂを通ってノズル５ｃから噴出するようになっている。

コンプレッサー７は、更に給糸装置８にも接続されている。１又は複数のボビン９に巻回された繊維材料１０は、コンプレッサー７からのエアにより給糸装置８を介して供給管１１へと送られ、吹付け材料１３に混入される。吹付け材料１３内に繊維材料１０が混入されて繊維混入補強土１３ａとして対象面Ｎに吹き付けられるようになっている。

なお、本実施形態における吹付装置５では、吹付装置本体５ａから延びるブーム５ｄの先端にノズル５ｃが装備されている。ブーム５ｄは、種々の軸周りに回転可能、及び／又は種々の軸に沿って伸縮可能であり、各軸に対して駆動手段とセンサとが配置されてノズル５ｃの位置及び吹付け方向を自在に保持及び移動可能である。したがって、ノズル５ｃから高圧で吹付け材料１３を噴出した場合の反動を最小限に抑えることができ、ノズル５ｃの位置や吹付け方向を安定させることができる。

＜繊維材料＞
図２は、この吹付工法に用いられる繊維材料１０の概略構造図である。この繊維材料１０は、捲縮糸である。すなわち、繊維材料１０は繊維が直線的に延びるいわゆる直毛状でなく、繊維が縮れたいわゆる縮毛状とされている。例えば、原糸を引き延ばして高圧、高熱エアを噴射することにより縮れ状とし、その後に冷却することで捲縮糸を得ることができる。繊維材料１０が捲縮糸とされているので、従来使用されていた繊維材料に比較して、吹付け材料１３内の土砂材料と絡み易く、吹付け材料１３と繊維材料１０との混合が良好に進行する。

この繊維材料１０の繊度は、例えば、１０〜３０００ｄｔｅｘであることが好ましく、８００〜１０００ｄｔｅｘであることがより好ましい。例えば、１１ｄｔｅｘの単繊維を８０本束ねることにより、８８０ｄｔｅｘを実現してもよい。５．５ｄｔｅｘの単繊維を４０本束ねることにより２２０ｄｔｅｘを実現した従来の繊維材料に比較して、繊維に重量があり、吹付け材料１３への混入の際に、吹付け圧によって吹き飛ばされてしまうことが防止される。また、吹付け圧による吹き飛ばしに対して強いので、後述するように、この繊維材料１０をノズル５ｃの先端部下流側で吹付け材料１３に混入させることができる。

この繊維材料１０は、交絡構造を有する。交絡構造とは、複数の単繊維１０ｂが所定間隔ごとに束ねられて交絡点１０ａを有する構造を意味する。交絡点１０ａは、複数の単繊維１０ｂが結束されているものであってもよいし、熱溶着又は熱圧着等の手段によってまとめられているものであってもよい。また、交絡点１０ａは、複数の短繊維１０ｂが撚られているものであってもよいし、単に他の部分よりも幅狭に集束されているものであってもよい。所定間隔は、一定間隔であってもよいし、間隔が規則的に又は不規則に変化するものであってもよい。繊維材料１０の交絡点１０ａは、長さ１ｍあたり１個〜１００個であることが好ましく、１０個〜３０個であることがより好ましい。

交絡構造を有することにより、この繊維材料１０は、土砂材料との良好な絡み具合と良好な搬送性とを両立する。この繊維材料１０をたとえ圧送管５ｂ内で吹付け材料１３に混入したとしても圧送管５ｂ内を詰まらせたりすることは殆どなく、また、供給管１１内で繊維材料１０同士が互いに絡み合って詰まることも殆どない。

＜ノズル先端部＞
図３は、この吹付装置５におけるノズル５ｃ近傍の拡大図である。圧送管５ｂの先端にノズル５ｃが配置され、圧送管５ｂ内をコンプレッサー７の高圧エアによって圧送されてきた吹付材料１３がノズル５ｃから噴出するようになっている。ノズル５ｃの先端部５ｅは、図３（ａ）に示すように、径変化が殆どない円筒形状とされていてもよい。

この図３（ａ）に示す変形例では、先端部５ｅの下流側（吹付け材料１３の流れにおける下流側）に供給管１１の先端部１１ａが配置されている。そして、供給管の先端部１１ａは、ノズル５ｃを噴出口の正面（吹付け正面）から見たときに、ノズルの先端部５ｅよりも外側（より具体的には、ノズルの先端部５ｅにおけるノズル内径よりも外側）に位置している。そうすることで、供給管の先端部１１ａがノズル５ｃから噴出される吹付け材料１３に衝突してダメージを受けることが防止される。それと共に、供給管の先端部１１ａから供給される繊維材料１０が、吹付けに伴う負圧によって良好に吹付け材料１３内に引き込まれ、吹付け材料１３への繊維材料１０の混入が良好に実現できる。

本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、ノズルの先端部５ｅに下流に向けて内径が漏斗状に拡大する拡大部１２が配置されている。拡大部１２の周面には、供給管１１が貫通しており、供給管の先端部１１ａが拡大部１２の内側、すなわちノズル５ｃの管内部と連通する側であって、ノズルの先端部５ｅよりも下流側に位置するようになっている。更に、供給管の先端部１１ａは、ノズル５ｃを噴出口の正面から見たときに、ノズルの先端部５ｅよりも外側に位置している。そうすることで、供給管の先端部１１ａがノズル５ｃから噴出される吹付け材料１３に衝突してダメージを受けることが防止される。供給管の先端部１１ａから供給される繊維材料１０は、吹付けに伴う拡大部１２の内部における負圧によって良好に吹付け材料１３内に引き込まれ、吹付け材料１３への繊維材料１０の混入が良好に実現できる。

この実施形態に係る吹付工法によれば、繊維材料１０に捲縮糸を用いているので、繊維材料１０が良好に吹付け材料１３内の土砂材料と絡み易い。したがって、繊維材料１０と吹付け材料１３との混合を良好に進行させることができる。

繊維材料１０は、交絡構造を有しているので、土砂材料との良好な混合性能（絡み具合）と繊維材料１０の良好な搬送性とを実現することができる。供給管１１内等での繊維材料１０の絡みつきやそれに伴う管の詰まりを予防することができる。

繊維材料１０が、例えば８００〜１０００ｄｔｅｘ等の比較的高繊度であれば、吹付け圧によって吹き飛ばされずに、良好に吹付け材料１３内に繊維材料１０を混入することができる。したがって、圧送管５ｂ内部で繊維材料１０を吹付け材料１３内に混入させなくても、ノズルの先端部５ｅの下流側で繊維材料１０を吹付け材料１３に混入させることができる。また、高繊度の繊維材料１０を用いることにより、対象面Ｎにおける補強面Ｎ１の強度を同等に発揮させる場合でも、繊維材料１０の使用長を短縮することができる。そうすると、給糸装置８へと繊維材料１０を供給するためのボビン９の数を減少させることができる。

本実施形態では、ブーム５ｄの先端にノズル５ｃが装着された吹付装置５により吹付け材料１３の対象面への吹付けを実行している。吹付装置５による吹付けにおいては、ノズル５ｃの保持が安定しているので、高い吹付け圧でのいわゆる大量吹付けが可能となる。大量吹付けにより、吹付け作業時間の短縮となり、また、吹付け材料１３が高密度化して補強性能も向上する。本実施形態では、比較的高繊度の繊維材料１０を用いているので、大量吹付けであっても、また、吹付け材料１３への繊維材料１０の混入がノズル先端部５ｅよりも下流側であっても、繊維材料１０が吹き飛ばされてしまうおそれが殆どない。

圧送管５ｂ内部で繊維材料１０を吹付け材料１３内に混入させる必要がないので、供給管の先端部１１ａが圧送管５ｂの中で吹付け材料１３によってダメージを受けることもなく、圧送管５ｂ内部で繊維材料１０が詰まってしまうおそれもない。そうすると、繊維材料１０として連続糸等の長繊維を用いることができ、吹付けの品質向上、強度向上を図ることができる。繊維材料１０として長繊維のものを使用すれば、給糸装置８による繊維材料１０の供給も容易となる。

以上、実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。

Ｎ…対象面 Ｎ１…補強面
１…ホッパー ２…初段コンベア
３…計量器 ４…次段コンベア
５…吹付装置 ５ａ…吹付装置本体
５ｂ…圧送管 ５ｃ…ノズル
５ｄ…ブーム ５ｅ…先端部（ノズル先端部）
６…タンク ７…コンプレッサー
８…給糸装置 ９…ボビン
１０…繊維材料 １０ａ…交絡点
１０ｂ…単繊維 １１…供給管
１１ａ…先端部（供給管の先端部） １２…拡大部
１３…吹付け材料 １３ａ…繊維補強土

Claims (5)

1. 少なくとも土類を含む吹付け材料に対して繊維材料を混入することにより繊維混入補強土とし、当該繊維混入補強土を対象面に吹き付ける吹付工法であって、
   前記繊維材料が捲縮糸である、吹付工法。
2. 前記捲縮糸が、所定間隔ごとに束ねられた交絡構造を有する、請求項１に記載の吹付工法。
3. 前記繊維材料を供給する供給管の先端部を、前記吹付け材料を噴出するノズル先端部の下流側に配置し、前記ノズルから噴出した後の前記吹付け材料に前記繊維材料を混入させる、請求項１又は請求項２に記載の吹付工法。
4. 前記ノズル先端部に、下流に向けて内径が拡大する拡大部が配置され、
   前記供給管が前記拡大部を貫通することにより、前記供給管の先端部が前記拡大部の内側に位置し、かつ、
   前記供給管の先端部は、前記ノズルを吹付け正面から見たときに前記ノズル先端部よりも外側に位置している、請求項３に記載の吹付工法。
5. 少なくとも土類を含む吹付け材料に対して繊維材料を混入することにより繊維混入補強土とし、当該繊維混入補強土を対象面に吹き付ける吹付装置であって、
   前記繊維材料が捲縮糸であり、
   前記繊維材料を供給する供給管の先端部が、前記吹付け材料を噴出するノズル先端部の下流側に配置され、前記ノズルから噴出した後の前記吹付け材料に前記繊維材料を混入させる、吹付装置。

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