JP2021011789A - Filling equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、充填器具に関する。 The present disclosure relates to filling equipment.
あと施工アンカーは、既設建築物へ新たな部材を取付け、それらを一体化させることを目的としたものである。従来、あと施工アンカー工法では、充填材として樹脂系材料やセメント系材料が使用されている。例えば、特許文献1は、あと施工アンカー工法及びこれに用いられる充填材を開示している。特許文献1に記載の充填材は、セメント系材料であり、セメント成分と、細骨材と、保水成分とを含有する。
The post-construction anchor is intended to attach new members to an existing building and integrate them. Conventionally, in the post-construction anchor method, a resin-based material or a cement-based material has been used as a filler. For example,
樹脂系材料は合成樹脂溶剤と硬化剤を押出すことで容易に混合しつつ、孔に充填することができるが、経年劣化による強度低下が問題となる。セメント系材料は通常の使用環境では強度低下をすることがない反面、材料を構成する水硬性組成物と水とを混合するためには、大きな混練機や混練場所が必要となる。 The resin-based material can be filled in the pores while being easily mixed by extruding the synthetic resin solvent and the curing agent, but the decrease in strength due to aged deterioration becomes a problem. While the strength of cement-based materials does not decrease in a normal usage environment, a large kneader or kneading place is required to mix the hydraulic composition constituting the material with water.
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、セメント系材料を用いるあと施工アンカー用の充填器具であって、施工現場に過度な負担を強いることのない、使い勝手のよい充填器具を提供する。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and provides a filling tool for post-construction anchors using a cement-based material, which is easy to use and does not impose an excessive burden on the construction site. To do.
本開示の一側面に係る充填器具は、容器本体部と、容器本体部に対して着脱自在に設けられており、セメント、水、無機酸、骨材及び増粘剤を含むセメント含有液を収容する第一の容器と、容器本体部に対して着脱自在に設けられており、アルカリ溶液を収容する第二の容器と、セメント含有液とアルカリ溶液とを混合してセメントスラリーを得る混合器と、第一の容器内のセメント含有液及び第二の容器内のアルカリ溶液を混合器に移送する移送手段と、混合器からのセメントスラリーを吐出する吐出口とを備える。 The filling device according to one aspect of the present disclosure is detachably provided on the container main body and the container main body, and contains a cement-containing liquid containing cement, water, an inorganic acid, an aggregate and a thickener. A first container to be used, a second container detachably provided to the main body of the container and containing an alkaline solution, and a mixer for mixing a cement-containing liquid and an alkaline solution to obtain a cement slurry. , A transfer means for transferring the cement-containing liquid in the first container and the alkaline solution in the second container to the mixer, and a discharge port for discharging the cement slurry from the mixer.
上記充填器具は、あと施工アンカー施工において、セメントスラリーを孔に充填する作業に好適である。上記充填器具によれば、第一及び第二の容器にセメント含有液及びアルカリ溶液が別々に収容されている状態においては、セメントの水和反応は進行せず、両者が混合器で混合されることでセメントの水和反応を進行させることができる。また、第一及び第二の容器が容器本体部に対して着脱自在に設けられているため、施工現場の負担を十分に低減できる。例えば、設備が整った製造工場でセメント含有液又はアルカリ溶液を調製し、これを収容した容器を施工現場に配送すれば、残量が少なくなった容器との交換作業を容易に行うことができる。 The filling tool is suitable for filling holes with cement slurry in post-construction anchor construction. According to the above filling device, when the cement-containing liquid and the alkaline solution are separately contained in the first and second containers, the cement hydration reaction does not proceed and both are mixed in the mixer. As a result, the hydration reaction of cement can proceed. Further, since the first and second containers are detachably provided with respect to the container body, the burden on the construction site can be sufficiently reduced. For example, if a cement-containing solution or an alkaline solution is prepared in a well-equipped manufacturing factory and the container containing the solution is delivered to the construction site, it is possible to easily replace the container with a container having a low remaining amount. ..
第一の容器及び第二の容器の容量は、これらの容器が収容するセメント含有液及びアルカリ溶液の使用量に応じて適宜設定すればよく、第一の容器の容量を100体積部とすると、第二の容器の容量は、例えば1〜40体積部である。第一の容器の容量は、例えば、0.01〜1Lである。 The capacities of the first container and the second container may be appropriately set according to the amount of the cement-containing liquid and the alkaline solution contained in these containers, and assuming that the capacity of the first container is 100 parts by volume. The capacity of the second container is, for example, 1 to 40 parts by volume. The capacity of the first container is, for example, 0.01 to 1 L.
移送手段は、第一の容器内のセメント含有液を混合器に移送する第一の移送手段と、第二の容器内のアルカリ溶液を混合器に移送する第二の移送手段とを含む構成とすることができる。移送手段の構成は充填器具の規模(例えば、単位時間あたりの吐出量)に応じて適したものを採用すればよいが、容器本体部の内面に対して摺動するピストンを含んだ構成とすることができる。 The transfer means includes a first transfer means for transferring the cement-containing liquid in the first container to the mixer, and a second transfer means for transferring the alkaline solution in the second container to the mixer. can do. The transport means may be configured according to the scale of the filling device (for example, the discharge amount per unit time), but the transport means includes a piston that slides with respect to the inner surface of the container body. be able to.
本開示の他の側面に係る充填器具は、容器本体部と、容器本体部内に設けられており、セメント、水、無機酸、及び増粘剤を含むセメント含有液を収容する第一の収容部と、容器本体部内に設けられており、アルカリ溶液を収容する第二の収容部と、第一の収容部内のセメント含有液と第二の収容部内のアルカリ溶液が混ざらないように隔離している隔離手段と、セメント含有液とアルカリ溶液が隔離された状態が解除され、セメント含有液とアルカリ溶液が混合されることによって調製されるセメントスラリーを吐出する吐出口とを備える。 The filling device according to the other aspect of the present disclosure is provided in the container main body portion and the container main body portion, and is a first accommodating portion for accommodating a cement-containing liquid containing cement, water, an inorganic acid, and a thickener. And, it is provided in the main body of the container and separates the second accommodating portion for accommodating the alkaline solution from the cement-containing liquid in the first accommodating portion and the alkaline solution in the second accommodating portion so as not to be mixed. It is provided with a separating means and a discharge port for discharging the cement slurry prepared by releasing the state in which the cement-containing liquid and the alkaline solution are separated from each other and mixing the cement-containing liquid and the alkaline solution.
上記充填器具は、容器本体部内において、セメント溶液とアルカリ溶液とが隔離された状態で収容されている。これらの二液が隔離された状態を解除することで、容器本体部内又は混合器において二液を混合することができ、水硬性を有する充填材(セメントスラリー)を充填器具から吐出することができる。 The filling device is housed in a container body in a state where the cement solution and the alkaline solution are isolated. By releasing the separated state of these two liquids, the two liquids can be mixed in the container body or in the mixer, and the hydraulic filler (cement slurry) can be discharged from the filling device. ..
一態様において、隔離手段は、セメント含有液とアルカリ溶液とを隔てる膜を含む。この態様に係る充填器具は、膜を破壊したり除去したりすることによってセメント含有液とアルカリ溶液が隔離された状態を解除する機構を備えることができる。この態様に係る充填器具は、例えば、容器本体部が可とう性を有する材質からなり、容器本体部の外部から力を加えることによって膜が破壊される構成であってもよい。 In one aspect, the isolation means comprises a membrane that separates the cement-containing solution from the alkaline solution. The filling device according to this aspect can be provided with a mechanism for releasing the state in which the cement-containing liquid and the alkaline solution are separated by breaking or removing the membrane. The filling device according to this aspect may have, for example, a structure in which the container main body is made of a flexible material and the film is broken by applying a force from the outside of the container main body.
本開示において、セメントスラリーの粘度は、充填後のセメントスラリーの自重による変形(ダレ)を抑制するとともに、セメントスラリーの充填時の良好な流動性を達成する観点から、非ニュートン流体であることが好ましい。すなわち、温度20℃及びせん断速度10s−1の条件で測定されるセメント含有液の粘度は、例えば1〜200Pa・sであり、温度20℃及びせん断速度0.1s−1の条件で測定されるセメントスラリーの粘度は、例えば500〜5000Pa・sである。 In the present disclosure, the viscosity of the cement slurry is a non-Newtonian fluid from the viewpoint of suppressing deformation (sagging) due to the weight of the cement slurry after filling and achieving good fluidity during filling of the cement slurry. preferable. That is, the viscosity of the cement-containing liquid measured under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 10 s -1 is, for example, 1 to 200 Pa · s, and is measured under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 0.1 s -1. The viscosity of the cement slurry is, for example, 500 to 5000 Pa · s.
本開示によれば、セメント系材料を用いるあと施工アンカー用の充填器具であって、施工現場に過度な負担を強いることのない、使い勝手のよい充填器具が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a filling tool for post-construction anchors using a cement-based material, which is easy to use and does not impose an excessive burden on the construction site.
以下、本開示の複数の実施形態について説明する。なお、同一の構成要件については便宜上の理由がない限り同一の符号を付け、重複する説明は省略する。以下の複数の実施形態に記載の構成は適宜組み合わせてもよい。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described. The same components will be designated by the same reference numerals unless there is a reason for convenience, and duplicate description will be omitted. The configurations described in the following plurality of embodiments may be combined as appropriate.
<第一実施形態>
図1は第一実施形態に係る充填器具を模式的に示す断面図である。この図に示す充填器具10は水硬性を有するセメントスラリーを充填材料として利用するものである。充填器具10は、セメント含有液を収容する第一の容器1と、アルカリ溶液を収容する第二の容器2と、セメント含有液とアルカリ溶液とを混合する混合器3と、混合器3の出口に設けられたノズル7と、容器本体部8とを備える。第一の容器1及び第二の容器2は容器本体部8に対して着脱自在に設けられている。混合器3においてセメント含有液とアルカリ溶液が混合されることによってセメントスラリーが調製され、セメントスラリーがノズル7から吐出されるように構成されている。充填器具10は、セメントスラリーの単位時間あたりの吐出量が、例えば、0.01〜10L/分程度である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a filling device according to the first embodiment. The
充填器具10は、あと施工アンカー工法に適用されるものであり、具体的には孔にセメントスラリーを注入する工程において使用される。あと施工アンカー工法は以下の工程を含む。
(A)既設建築物の所定の位置にドリルで孔を形成する。
(B)孔の内面を清掃する。
(C)孔の深さを確認する。
(D)孔内に所定量のセメントスラリーを注入する。
(E)セメントスラリーが収容された孔内にアンカー筋を埋め込む。
(F)セメントスラリーを硬化させてアンカー筋を固定する。
あと施工アンカー工法においては、十分な強度を有するアンカーを構築するため、決められた深さの孔を形成すること、この孔に決められた量のセメントスラリーを確実に注入することが重要である。
The
(A) Drill a hole at a predetermined position in an existing building.
(B) Clean the inner surface of the hole.
(C) Check the depth of the hole.
(D) A predetermined amount of cement slurry is injected into the pores.
(E) Anchor streaks are embedded in the holes containing the cement slurry.
(F) The cement slurry is hardened to fix the anchor streaks.
In the post-construction anchor method, in order to construct an anchor with sufficient strength, it is important to form a hole with a specified depth and to reliably inject a specified amount of cement slurry into this hole. ..
充填器具10は、第一の容器1内のセメント含有液を混合器3に移送する第一の移送手段と、第二の容器2内のアルカリ溶液を混合器3に移送する第二の移送手段とを備える。本実施形態において第一の移送手段は、第一の容器1の内面に対して摺動する第一のピストン1aと、第一の容器1の先端部1cに設けられた流路1dとを含む。本実施形態において第二の移送手段は、第二の容器2の内面に対して摺動する第二のピストン2aと、第二の容器2の先端部2cに設けられた流路2dとを含む。第一の容器1の先端部1c及び第二の容器2の先端部2cは混合器3に対して着脱自在に接続されている。かかる構成の代わりに、第一及び第二の容器1,2と混合器3とをホース(不図示)を介してそれぞれ接続してもよい。
The filling
第一のピストン1aは、手動、電動、油圧、エア式(ブランジャ)等の動力によって駆動し、セメント含有液の混合器3への移送量を調節できるように構成されている。第二のピストン2aは、手動、電動、油圧、エア式(ブランジャ)等の動力によって駆動し、アルカリ溶液の混合器3への移送量を調節できるように構成されている。なお、第一のピストン1a及び第二のピストン2aは、一軸で構成(シャフト1bとシャフト2bが一体的に形成)されていてもよく、二軸で構成(シャフト1bとシャフト2bが互いに独立して形成)されていてもよい。一軸で構成されている場合、第一のピストン1a及び第二のピストン2aの移動距離が同じであるから、第一の容器1及び第二の容器2の断面積によって二つの液の配合比率が決まる。他方、二軸で構成されている場合、両者を独立に制御することで、二つの液の配合比率を任意に設定することができる。
The
以下、充填器具10の各構成について説明する。
Hereinafter, each configuration of the filling
第一の容器1は、セメント含有液を収容している。第二の容器2は、アルカリ溶液を収容している。第一の容器1及び第二の容器2は、容器本体部8に対して着脱自在に設けられている。このため、設備が整った製造工場でセメント含有液及びアルカリ溶液を調製し、これを収容した別の第一の容器1及び第二の容器2を施工現場に配送することで、残りが少なくなった第一の容器1及び第二の容器2との交換作業を容易に行うことができる。なお、第一の容器1及び第二の容器2は、分離可能であっても、一体化されたものであってもよい。
The
第一の容器1及び第二の容器2の容量は、これらの容器が収容するセメント含有液及びアルカリ溶液の使用量に応じて適宜設定すればよい。セメントスラリーの調製に使用するセメント含有液の量を100体積部とすると、アルカリ溶液の使用量は、例えば、1〜40体積部程度である。したがって、第二の容器2の容量は第一の容器1の容量よりも十分に小さくてよい。すなわち、第一の容器1の容量を100体積部とすると、第二の容器2の容量は、例えば、1〜40体積部であればよく、下限値は1.2体積部又は1.4体積部であってよく、上限値は38体積部又は37体積部であってよい。第一の容器1の容量は、例えば0.01〜1Lであり、下限値は0.02L又は0.04Lであってよく、上限値は0.9L又は0.8Lであってよい。第二の容器2の容量は、例えば0.001〜0.4Lであり、下限値は0.0012L又は0.0015Lであってよく、上限値は0.38L又は0.37Lであってよい。
The capacities of the
混合器3は、例えば、スタティックミキサーである。スタティックミキサーは動力が不要であり、省スペース且つ省エネルギーの効果がある。なお、混合器3は、セメント含有液とアルカリ溶液を十分均一に混合できるものであればよく、例えば、セメント含有液とアルカリ溶液を収容するタンクと、タンク内の液体を撹拌するプロペラとによって構成されるものであってもよい。
The
ノズル7は、セメントスラリーを吐出するためのものであり、混合器3の先端に対して着脱自在に設けられている。ノズル7の吐出口7aの形状は、セメントスラリーの粘度及び吐出速度、並びに、充填孔の態様等により適宜設定すればよい。上述のとおり、あと施工アンカー工法においては、孔に所定量のセメントスラリーを確実に注入することが重要である。したがって、例えば、セメントスラリーの充填時に孔内に空隙が生じないように、セメントスラリーを孔の底部に供給することが好ましい。すなわち、ノズル7を孔に挿入し、ノズル7の吐出口7aを孔の底部に近づけた状態でセメントスラリーを孔に供給することが好ましい。ノズル7は、例えば、図1に示すように、細長い形状を有する。ノズル7の長さは、例えば、30〜450mm又は45〜420mmである。ノズル7の外径は、例えば、3〜65mm又は7〜60mmである。
The
以下、セメント含有液、アルカリ溶液及びセメントスラリーについて説明する。 Hereinafter, the cement-containing liquid, the alkaline solution and the cement slurry will be described.
(セメント含有液)
セメント含有液は、セメント、水、無機酸及び増粘剤、骨材を含む。セメント含有液は、アルカリ溶液と混合されることによって水硬性を有するセメントスラリーとなる。
(Cement-containing liquid)
Cement-containing liquids include cement, water, inorganic acids and thickeners, aggregates. The cement-containing liquid becomes a hydraulically rigid cement slurry when mixed with an alkaline solution.
セメントは特に限定されないが、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント、アルミナセメント等であってよい。セメントは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 The cement is not particularly limited, and may be, for example, ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, silica fume cement, alumina cement and the like. .. Cement may be used alone or in combination of two or more.
水は特に限定されないが、例えば、水道水、蒸留水、脱イオン水等を使用することができる。水の含有量は、セメント100質量部に対して好ましくは20〜100質量部、より好ましくは25〜90質量部、更に好ましくは30〜80質量部である。 The water is not particularly limited, but for example, tap water, distilled water, deionized water and the like can be used. The water content is preferably 20 to 100 parts by mass, more preferably 25 to 90 parts by mass, and further preferably 30 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
無機酸は、メタリン酸、亜リン酸、リン酸、又はホスホン酸を含むことが好ましい。メタリン酸、亜リン酸、リン酸、又はホスホン酸を含む無機酸としては、例えば、五酸化二リン、二リン酸、三リン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、2−アミノエチルホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、テトラメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、ホスホノブタントリカルボン酸、N−(ホスホノメチル)イミノ二酢酸、2−カルボキシエチルホスホン酸、2−ヒドロキシホスホノカルボン酸等であってよい。無機酸は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。無機酸の含有量は、セメント100質量部に対して好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.1〜15質量部、更に好ましくは0.1〜10質量部、特に好ましくは0.3〜10質量部である。 The inorganic acid preferably contains metaphosphoric acid, phosphorous acid, phosphoric acid, or phosphonic acid. Examples of inorganic acids containing metaphosphoric acid, phosphite, phosphoric acid, or phosphonic acid include diphosphorus pentoxide, diphosphoric acid, triphosphoric acid, aminotrimethylenephosphonic acid, 2-aminoethylphosphonic acid, 1-. Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, tetramethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, hexamethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid, phosphonobutanetricarboxylic acid, N- (phosphonomethyl) imino It may be diacetic acid, 2-carboxyethylphosphonic acid, 2-hydroxyphosphonocarboxylic acid or the like. As the inorganic acid, one kind may be used alone or two or more kinds may be used in combination. The content of the inorganic acid is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass, still more preferably 0.1 to 10 parts by mass, and particularly preferably 0, with respect to 100 parts by mass of cement. .3 to 10 parts by mass.
増粘剤は、キサンタンガム、ダイユータンガム、スターチエーテル、グアガム、ポリアクリルアミド、カラギーナンガム、寒天、粘土鉱物系のベントナイトを含むことが好ましい。増粘剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。また上述の増粘剤に、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、水溶性ポリマー系増粘剤を組み合わせて用いることができる。 The thickener preferably contains xanthan gum, daiyutan gum, starch ether, guar gum, polyacrylamide, carrageenan gum, agar, and clay mineral bentonite. The thickener may be used alone or in combination of two or more. Further, a cellulose-based, protein-based, latex-based, or water-soluble polymer-based thickener can be used in combination with the above-mentioned thickener.
骨材は、細骨材、粗骨材等を使用できる。細骨材は特に限定されず、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、硬質高炉スラグ細骨材、高炉スラグ細骨材、銅スラグ細骨材、電気炉酸化スラグ細骨材等を使用することができる。粗骨材は特に限定されず、砂利、砕石、高炉スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ粗骨材等を使用できる。なお、JIS A 0203:2014「コンクリート用語」に規定されるように、細骨材とは10mm網ふるいを全部通り、5mm網ふるいを質量で85%以上通る骨材であり、粗骨材とは5mm網ふるいに質量で85%以上とどまる骨材である。セメント含有液が骨材として細骨材のみを含む場合、セメント含有液の骨材の含有量は、セメントと骨材との質量の合計を基準として、例えば80質量%以下であり、75質量%以下又は70質量%以下であってよい。セメント含有液が骨材として細骨材及び粗骨材を含む場合、セメント含有液の骨材の含有量は、セメントと骨材との質量の合計を基準として、例えば90質量%以下であり、87質量%以下又は85質量%以下であってよい。また、前記骨材における細骨材の含有割合は、好ましくは20〜80質量%、より好ましくは30〜70質量%、更に好ましくは40〜55質量%である。 As the aggregate, fine aggregate, coarse aggregate and the like can be used. The fine aggregate is not particularly limited, and river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, hard blast furnace slag fine aggregate, blast furnace slag fine aggregate, copper slag fine aggregate, electric furnace oxidized slag fine aggregate, etc. are used. can do. The coarse aggregate is not particularly limited, and gravel, crushed stone, blast furnace slag coarse aggregate, electric furnace oxidized slag coarse aggregate and the like can be used. As defined in JIS A 0203: 2014 "Concrete terminology", a fine aggregate is an aggregate that passes through all 10 mm mesh sieves and 85% or more by mass through a 5 mm mesh sieve. It is an aggregate that stays at 85% or more in mass on a 5 mm net sieve. When the cement-containing liquid contains only fine aggregate as the aggregate, the content of the aggregate in the cement-containing liquid is, for example, 80% by mass or less, and 75% by mass, based on the total mass of the cement and the aggregate. It may be less than or equal to 70% by mass or less. When the cement-containing liquid contains fine aggregate and coarse aggregate as aggregate, the content of the aggregate in the cement-containing liquid is, for example, 90% by mass or less based on the total mass of the cement and the aggregate. It may be 87% by mass or less or 85% by mass or less. The content ratio of the fine aggregate in the aggregate is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, and further preferably 40 to 55% by mass.
セメント含有液は、セメント、水、無機酸及び増粘剤以外に、インク、顔料、分散剤、凝結調整剤、膨張材、収縮低減剤、石膏、消泡剤等を含有してもよい。 In addition to cement, water, inorganic acids and thickeners, the cement-containing liquid may contain inks, pigments, dispersants, coagulation regulators, swelling agents, shrinkage reducing agents, gypsum, defoaming agents and the like.
(アルカリ溶液)
アルカリ溶液は、pHが7より大きく14以下の溶液であれば特に限定されないが、pHが9以上14以下の溶液であることが好ましい。アルカリ溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、アミン、アルカノールアミン、オルトケイ酸ナトリウム、水酸化リチウム、アミノメチルプロパノール、水酸化カルシウム等を含む溶液であってよい。
(Alkaline solution)
The alkaline solution is not particularly limited as long as it has a pH greater than 7 and 14 or less, but a solution having a pH of 9 or more and 14 or less is preferable. The alkaline solution may be, for example, a solution containing sodium hydroxide, amine, alkanolamine, sodium orthosilicate, lithium hydroxide, aminomethylpropanol, calcium hydroxide and the like.
アルカリ溶液は粘度調節のため、増粘剤を適宜含むことができる。増粘剤は、キサンタンガム、ダイユータンガム、スターチエーテル、グアガム、ポリアクリルアミド、カラギーナンガム、寒天、粘土鉱物系のベントナイト、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、水溶性ポリマー系増粘剤を、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 The alkaline solution can appropriately contain a thickener for adjusting the viscosity. Thickeners include xanthan gum, daiyutan gum, starch ether, guagam, polyacrylamide, carrageenan gum, agar, clay mineral bentonite, cellulosic, protein, latex, and water-soluble polymer thickeners. It can be used alone or in combination of two or more.
セメントスラリーの粘度は、充填後のセメントスラリーの自重による変形(ダレ)を抑制するとともに、セメントスラリーの充填時の良好な流動性を達成する観点から、非ニュートン流体であることが好ましい。すなわち、温度20℃及びせん断速度10s−1の条件で測定されるセメント含有液の粘度は、例えば、1〜200Pa・sであり、下限値は5Pa・s又は10Pa・sであってよく、上限値は190Pa・s又は180Pa・sであってよい。温度20℃及びせん断速度0.1s−1の条件で測定されるセメント含有液の粘度は、例えば、500〜5000Pa・sであり、下限値は600Pa・s又は650Pa・sであってよく、上限値は4500Pa・s又は4000Pa・sであってよい。セメント含有液の粘度は、例えば、水セメント比や増粘剤の配合量を調節することで調整することができる。 The viscosity of the cement slurry is preferably a non-Newtonian fluid from the viewpoint of suppressing deformation (sagging) due to the weight of the cement slurry after filling and achieving good fluidity during filling of the cement slurry. That is, the viscosity of the cement-containing liquid measured under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 10 s- 1 is, for example, 1 to 200 Pa · s, and the lower limit may be 5 Pa · s or 10 Pa · s, and the upper limit may be. The value may be 190 Pa · s or 180 Pa · s. The viscosity of the cement-containing liquid measured under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 0.1 s- 1 is, for example, 500 to 5000 Pa · s, the lower limit may be 600 Pa · s or 650 Pa · s, and the upper limit may be. The value may be 4500 Pa · s or 4000 Pa · s. The viscosity of the cement-containing liquid can be adjusted, for example, by adjusting the water-cement ratio or the blending amount of the thickener.
(セメントスラリー)
ノズル7から吐出されるセメントスラリーの可使時間は、セメント含有液及びアルカリ溶液の水セメント比、アルカリ溶液の溶質量、溶質の種類、石膏量、無機酸の濃度等を変えることにより、調整することができる。上記可使時間は、例えば、30秒〜300分であり、下限値は40秒又は60秒であってよく、上限値は250分又は200分であってよい。
(Cement slurry)
The pot life of the cement slurry discharged from the
セメントスラリーは、セメント含有液及びアルカリ溶液以外に、着色成分を含んでいてもよい。着色成分としては、ペンキ、顔料等が挙げられる。着色成分は、セメントスラリーを得るまでの任意の工程で投入すればよく、例えば、セメント含有液又はアルカリ溶液に含有していてもよく、混合器3に直接投入してもよい。なお、十分に均一に着色されたセメントスラリーを混合器3で調製する観点から、アルカリ溶液と比較して使用量の多いセメント含有液に着色成分が予め含まれていることが好ましい。
The cement slurry may contain a coloring component in addition to the cement-containing solution and the alkaline solution. Examples of the coloring component include paints and pigments. The coloring component may be added in any step until the cement slurry is obtained. For example, the coloring component may be contained in a cement-containing solution or an alkaline solution, or may be directly added to the
<第二実施形態>
図2(a)〜図2(c)は、本開示の第二実施形態に係る充填器具を構成するパーツをそれぞれ模式的に示す断面図である。本実施形態に係る充填器具20は、混合器13(図2(a))と、容器本体部18(図2(b))と、第一の容器11及び第二の容器12(図2(c))とを備える。第一の容器11にセメント含有液が収容され、第二の容器12にアルカリ溶液が収容されている。充填器具20も水硬性を有するセメントスラリーを充填材料として利用するものである。以下、充填器具20に関し、主に、第一実施形態に係る充填器具10と相違する点について説明する。
<Second embodiment>
2 (a) to 2 (c) are cross-sectional views schematically showing parts constituting the filling device according to the second embodiment of the present disclosure. The filling
図2(c)に示されたとおり、第二の容器12は第一の容器11に内包されている。第一及び第二の容器11,12は、容器本体部18に対して着脱自在に設けられている。すなわち、充填器具20は、容器本体部18のピストン15及びシャフト16を外した状態で、容器本体部18内に第一及び第二の容器11,12を挿入できるように構成されている。第一及び第二の容器11,12は柔軟性を有する材質(例えば、ポリエチレンテレフタラートやポリプロピレンを含むラミネートフィルムなど)からなり、ピストン15を押すことによって、第一及び第二の容器11,12内のセメント含有液及びアルカリ溶液が容器の先端部11bを介して混合器13へと押し出される。なお、第一及び第二の容器11,12を容器本体部18に収容したとき、容器の先端部11bが容器本体部18の開口18aから外側に突出する(図3(a)参照)。
As shown in FIG. 2C, the
充填器具20が未使用の状態においては、第一及び第二の容器11,12の開口部11a,12aは一枚のフィルムF(隔離手段)でシールされている(図3(a)及び図3(b)参照)。開口部11a,12aがフィルムFで密閉されていることで、セメント含有液とアルカリ溶液が隔てられた状態が維持されている。フィルムFは、例えば、基材フィルムと、シーラントフィルムとの積層フィルムである。基材フィルムとしては、例えば、紙、樹脂フィルム及び金属箔が挙げられる。フィルムFは周縁部に張り出し部Faが設けられている。使用者が張り出し部Faを指でつまんで引っ張ることでフィルムFを剥がすことができる。
When the filling
図2(a)に示された混合器13は、第一の容器11の先端部11bの外周に対して着脱自在に設けられている。混合器13は、細長い形状を有し、その長さは、例えば、30〜450mm又は45〜420mmである。混合器13の外径は、例えば、3〜65mm又は7〜60mmである。上述のとおり、あと施工アンカー工法においては、孔に所定量のセメントスラリーを確実に注入することが重要である。したがって、例えば、セメントスラリーの充填時に孔内に空隙が生じないように、セメントスラリーを孔の底部に供給することが好ましい。すなわち、混合器13を孔に挿入し、混合器13の吐出口13aを孔の底部に近づけた状態でセメントスラリーを孔に供給することが好ましい。また、決められた量のセメントスラリーが孔内に供給されたことを確認できるように、容器本体部18の外面又はシャフト16の外面に目盛等が付されていてもよい。
The
<第三実施形態>
図4は、本開示の第三実施形態に係る充填器具を模式的に示す断面図である。この図に示す充填器具30も水硬性を有するセメントスラリーを充填材料として利用するものである。充填器具30が未使用の状態においては、セメント含有液とアルカリ溶液は容器本体部25内において膜23(隔離手段)によって隔てられている。充填器具30が使用される際、膜23が破壊されることによって容器本体部25内でセメント含有液とアルカリ溶液が混合してセメントスラリーが調製される。以下、充填器具30の具体的な構成に関し、主に、第一実施形態に係る充填器具10と相違する点について説明する。
<Third Embodiment>
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the filling device according to the third embodiment of the present disclosure. The filling
充填器具30はセメント含有液を収容する第一の収容部21と、アルカリ溶液を収容する第二の収容部22と、容器本体部25内においてセメント含有液とアルカリ溶液を隔てる膜23と、膜23を破壊するための押し込み機構24と、押し込み機構24が誤って膜23を破壊するのを防止するスペーサー26と、筒状の容器本体部25の一方の開口を塞ぐ上蓋27と、容器本体部25の先端に設けられた吐出口28と、吐出口28を塞ぐキャップ29とを備える。
The filling
容器本体部25は、可とう性を有する材質の筒状の部材で構成されている。容器本体部25は、第一の収容部21と第二の収容部22とを備える。容器本体部25の全体の容量(第一の収容部21の容量と第二の収容部22の容量の合計)は、例えば、0.01〜1.4Lである。第一の収容部21の容量は、例えば0.01〜1Lであり、下限値は0.02L又は0.04Lであってよく、上限値は0.8又は0.9Lであってよい。第二の収容部22の容量は、例えば0.001〜0.4Lであり、下限値は0.0012L又は0.0015Lであってよく、上限値は0.37L又は0.38Lであってよい。
The
第一の収容部21にセメント含有液が収容されている。セメント含有液の量を第一の収容部21より少ない量とすると、図4に示すように、第一の収容部21内にセメント含有液と空気が共存した状態となる。第一の収容部21内に空気(気相部)が存在すると、膜23を破壊した後、充填器具30を振ることによってセメント含有液とアルカリ溶液が均一に混合されやすい。第二の収容部22にアルカリ溶液が収容されている。アルカリ溶液の量は、第二の収容部22の容量とほぼ同じであってもよいし、第二の収容部22の容量よりも少ない量であってもよい。
The cement-containing liquid is contained in the
膜23は、第一の収容部21と第二の収容部22とを隔てている。膜23の材質は、セメント含有液及びアルカリ溶液に対して耐性があり且つ破断され得る材質であればよい。膜23の材質として、例えば、合成樹脂、天然樹脂、アルミニウム、ケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、鉄、ステンレス、チタン合金、ニッケル合金、ガラス等が挙げられる。
The
押し込み機構24は膜23を破壊するためのものである。押し込み機構24は、円筒状のロッド部24aと、ロッド部24aよりも外径が大きい先端部24bとを有する。ロッド部24aは、上蓋27に設けられた孔27aを通じて第二の収容部22の内部であって膜23の近傍にまで至っている。先端部24bと上蓋27との間に環状のスペーサー26を配置することで、押し込み機構24が誤って膜23を破壊することを防止できる。上蓋27の孔27aの内周面にはパッキンが装着されており、アルカリ溶液が漏れないようになっている。
The pushing
スペーサー26を外した後、押し込み機構24を容器本体部25側に押し込むことによって、ロッド部24aの先端で膜23が破壊され、セメント含有液とアルカリ溶液が隔離された状態が解除される。図5は充填器具30の膜23が破壊された状態を模式的に示す断面図である。押し込み機構24を元の位置まで戻すと、膜23の破断部を通じて第二の収容部22内のアルカリ溶液が第一の収容部21に流れ込む。充填器具30を振ることで、容器本体部25内においてセメント含有液とアルカリ溶液が混合されてセメントスラリーが調製される。なお、ロッド部24aが誤って孔27aから抜けないようにするには、ロッド部24aの側面の所定の位置に突起を設ければよい。
By pushing the pushing
充填器具30をよく振った後、キャップ29を外し、可とう性を有する容器本体部25に外側から力を加えることによって吐出口28からセメントスラリーを吐出させることができる。なお、キャップ29を外した後、あと施工アンカー工法をより一層好適に実施できるように、吐出口28に細長いノズル(例えば、図1に示すノズル7と同様のノズル)を接続してもよい。
After shaking the filling
1,11…第一の容器、1a…第一のピストン(第一の移送手段)、1d,2d…流路、2,12…第二の容器、2a…第二のピストン(第二の移送手段)、3,13…混合器、7…ノズル、7a…吐出口、13a…吐出口、15…ピストン(移送手段)、8,18,25…容器本体部、10,20,30…充填器具、11b…先端部、21…第一の収容部、22…第二の収容部、23…膜(隔離手段)、24…押し込み機構、24a…ロッド部、27…上蓋、28…吐出口、F…フィルム(隔離手段)。
1,11 ... first container, 1a ... first piston (first transfer means), 1d, 2d ... flow path, 2,12 ... second container, 2a ... second piston (second transfer) Means), 3, 13 ... Mixer, 7 ... Nozzle, 7a ... Discharge port, 13a ... Discharge port, 15 ... Piston (transfer means), 8, 18, 25 ... Container body, 10, 20, 30 ... Filling device , 11b ... Tip, 21 ... First accommodating portion, 22 ... Second accommodating portion, 23 ... Membrane (isolating means), 24 ... Pushing mechanism, 24a ... Rod portion, 27 ... Top lid, 28 ... Discharge port, F … Film (separation means).
Claims (11)
前記容器本体部に対して着脱自在に設けられており、セメント、水、無機酸、骨材及び増粘剤を含むセメント含有液を収容する第一の容器と、
前記容器本体部に対して着脱自在に設けられており、アルカリ溶液を収容する第二の容器と、
前記セメント含有液と前記アルカリ溶液とを混合してセメントスラリーを得る混合器と、
前記第一の容器内の前記セメント含有液及び前記第二の容器内の前記アルカリ溶液を前記混合器に移送する移送手段と、
前記混合器からの前記セメントスラリーを吐出する吐出口と、
を備える、充填器具。 With the container body
A first container that is detachably provided to the container body and contains a cement-containing liquid containing cement, water, an inorganic acid, an aggregate, and a thickener.
A second container that is detachably provided to the container body and contains an alkaline solution, and
A mixer that mixes the cement-containing solution and the alkaline solution to obtain a cement slurry, and
A transfer means for transferring the cement-containing liquid in the first container and the alkaline solution in the second container to the mixer, and
A discharge port for discharging the cement slurry from the mixer, and
A filling device.
前記容器本体部内に設けられており、セメント、水、無機酸、骨材及び増粘剤を含むセメント含有液を収容する第一の収容部と、
前記容器本体部内に設けられており、アルカリ溶液を収容する第二の収容部と、
前記第一の収容部内の前記セメント含有液と前記第二の収容部内の前記アルカリ溶液が混ざらないように隔離している隔離手段と、
前記セメント含有液と前記アルカリ溶液が隔離された状態が解除され、前記セメント含有液と前記アルカリ溶液が混合されることによって調製されるセメントスラリーを吐出する吐出口と、
を備える、充填器具。 With the container body
A first accommodating portion provided in the container body and accommodating a cement-containing liquid containing cement, water, an inorganic acid, an aggregate and a thickener.
A second accommodating portion provided in the container body and accommodating an alkaline solution,
An isolation means that isolates the cement-containing solution in the first housing and the alkaline solution in the second storage so that they do not mix with each other.
A discharge port for discharging the cement slurry prepared by mixing the cement-containing liquid and the alkaline solution after the state in which the cement-containing liquid and the alkaline solution are separated from each other is released.
A filling device.
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- 2019-07-09 JP JP2019127663A patent/JP7264752B2/en active Active
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