JP2805264B2 - コンクリート打設方法とコンクリート打設装置 - Google Patents

コンクリート打設方法とコンクリート打設装置

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JP2805264B2 JP3318552A JP31855291A JP2805264B2 JP 2805264 B2 JP2805264 B2 JP 2805264B2 JP 3318552 A JP3318552 A JP 3318552A JP 31855291 A JP31855291 A JP 31855291A JP 2805264 B2 JP2805264 B2 JP 2805264B2
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Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート打設方法
とコンクリート打設装置に係り、特に、型枠等の仮設材
をできるだけ少なくし、作業に要する時間の短縮、労力
の軽減を図って、工期の短縮及びコストの低減を図った
ものに関する。

【0002】

【従来の技術】従来、コンクリートを打設する場合に
は、まず、型枠を組んでそこに打設用コンクリートを打
設するというものであった。その際、型枠の設置・撤去
作業、打設用コンクリートの製造作業、打設用コンクリ
ートの打設作業等は、全て作業員の手作業に委ねられて
いた。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、作業の殆どを作業員
の手作業に委ねているために、多くの労力と長い作業時
間を要してしまい、その結果、工期の短縮及びコストの
上昇を来してしまうという問題があった。特に、昨今、
労働力不足が大きな社会問題となっており、建設現場に
おける省力化の促進が要求されていた。

【0004】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、コンクリート打設作業
の省力化を図って、作業に要する労力の軽減、作業時間
の短縮、ひいては工期の短縮及びコストの低減を図るこ
とを可能とするコンクリート打設方法とコンクリート打
設装置を提供することにある。

【0005】上記目的を達成するべく本願発明によるコ
ンクリート打設方法は、任意量の骨材及びスラリーを連
続的に撹拌・混和させて水結合材比が低くて短時間で硬
化し易い打設用コンクリートを製造し、上記打設用コン
クリートを製造しながらそれを打設場所に適量ずつ噴射
・打設し、その際、打設場所に打設された打設用コンク
リートに音波パラボラからの音波振動を加えるとともに
マイクロ波の照射により加熱することによって、打設し
た打設用コンクリートを瞬時に硬化させるようにしたこ
とを特徴とするものである。

【0006】又、本願発明によるコンクリート打設装置
は、任意量の骨材及びスラリーを導入してこれを撹拌・
混和させて打設用コンクリートを連続的に製造する撹拌
・混和手段と、上記撹拌・混和手段により製造された打
設用コンクリートを打設場所に噴射・打設する噴射・打
設手段と、上記噴射・打設手段より噴射・打設された
設用コンクリートに音波振動を加える音波パラボラと、
上記噴射・打設手段より噴射・打設された打設用コンク
リートを加熱するマイクロ波照射手段と、を具備したこ
とを特徴とするものである。

【0007】

【作用】まず、本願発明によるコンクリート打設方法の
場合であるが、最初に、任意量の骨材及びスラリーを連
続的に撹拌・混和させて水結合材比が低くて短時間で硬
化し易い打設用コンクリートを製造する。この打設用コ
ンクリートを製造しながらそれを打設場所に適量ずつ噴
射・打設していく。その際、音波パラボラから音波を発
射して音波振動を加えることによって、打設された打設
用コンクリートを締め固めるとともに、マイクロ波を照
射することによって上記打設用コンクリートを加熱して
瞬時に硬化させるものである。又、本願発明によるコン
クリート打設装置は、上記コンクリート打設方法を実施
するためのものである。

【0008】

【実施例】以下、図1を参照して本発明の一実施例を説
明する。まず、本実施例によるコンクリート打設装置の
構成から説明する。コンクリート打設装置は、大きく分
けて地上位置に設置されている部分と打設位置の近傍に
設置されている部分とから構成されている。この内、ま
ず、地上位置に設置されている部分の構成から説明す
る。ホッパー1があり、このホッパー1内には、砂利
3、砂5、セメント7等の骨材が投入される。ホッパー
1の下方には、ミキサー9が設置されていて、このミキ
サー9によって、投入された砂利3、砂5、セメント7
が攪拌・混和されて、骨材カートリッジ11内に充填さ
れる。

【0009】一方、別のミキサー13が設置されてい
る。このミキサー13内には、シリカフューム15と水
17が投入される。ミキサー13内に投入されたシリカ
フューム15と水17は、そこで攪拌・混和されてスラ
リーになり、スラリーカートリッジ19内に充填され
る。

【0010】次に、打設位置の近傍部分の構成を説明す
る。まず、カートリッジ置場21が設けられていて、こ
のカートリッジ置場21には、既に述べた骨材カートリ
ッジ11とスラリーカートリッジ19が搬送されて載置
されている。一方、天井23には、天井レール25が設
置されている。天井レール25には、補給車27が移動
可能に取付けられている。この補給車27は、天井レー
ル25に沿って走行する走行部29と、この走行部29
の下方に連結された伸縮腕部31と、この伸縮腕部31
の下方に連結されたカートリッジ収納部33とから構成
されている。

【0011】上記伸縮腕部31を適宜伸縮させるととも
に、走行部29を介して天井レール23に沿って走行す
ることにより、骨材カートリッジ11とスラリーカート
リッジ19を所望の場所まで搬送するものである。

【0012】上記補給車27に隣接する位置には、コン
クリート打設機35が設置されている。このコンクリー
ト打設機35は、次のような構成になっている。まず、
走行台車37があり、この走行台車37は天井レール2
5に沿って走行可能に配置されている。上記走行台車3
7の下方には伸縮・回転軸39が連結されている。この
伸縮・回転軸39の下方には、コンクリート打設部41
が連結されている。

【0013】上記コンクリート打設部41は、枠体43
を備えている。枠体43内には、骨材ホッパー45及び
スラリーホッパー47が設置されている。これら骨材ホ
ッパー45及びスラリーホッパー47の下方には、開閉
弁51、53を介して攪拌・混和手段としての連続ミキ
サー49が連結されている。連続ミキサー49には駆動
モータ55が連結されている。

【0014】上記連続ミキサー49には、圧送ポンプ5
7が連結されている。この圧送ポンプ57には駆動モー
タ59が連結されている。上記圧送ポンプ57の吐出側
の先端には、噴射・打設手段としての噴射ノズル61が
連結されている。この噴射ノズル61によって、コンク
リート打設部63にコンクリートを打設する。又、枠体
43には、加熱手段としてのマグネトロン65、音波振
動発生手段としての音波パラボラ67、送風機69、コ
テ71が取付けられている。上記マグネトロン65は、
マイクロ波を照射することにより加熱するものである。

【0015】枠体43内には制御装置73が設置されて
おり、上記した各機器はこの制御装置73によって制御
される。又、上記コンクリート打設部63であるが、既
にコンクリートの打設が終了している柱完成部73と、
これからコンクリートを打設する柱鉄筋部75とから構
成されている。又、上記枠体43の外側には、カートリ
ッジ交換機77が取付けられている。

【0016】ところで、本実施例において上記連続ミキ
サー49による攪拌・混和により製造される打設用コン
クリートは次のようなものである。すなわち、基本的に
は、水結合材比が低いものであって(例えば、20%以
下)、攪拌・混和した後5分程度で硬化するようなもの
を使用する。この種のものは、短時間で硬化してしまう
ために、従来はあまり使用されていないようなものであ
る。又、硬化後の強度は極めて高いものである。例え
ば、水結合材(セメント+シリカフューム)比が20%の
コンクリートは、1500kg/cm2程度の圧縮強度を得ること
ができる。1500kg/cm2程度の圧縮強度は従来の施工(試
験)方法より得たものである。このコンクリートは練り
混ぜた後5分も経つと硬くなり、従来の施工方法で見る
と実用的なものではない。本発明で用いるコンクリート
は、噴射方法により施工するために従来の施工方法のよ
うにバイブレーター等は使えない。さらに、本発明では
急結材を用いてコンクリートの硬化速度をさらに早め
る。本発明でのコンクリートは、噴射方法による充填性
の問題から見ても、1500÷ 3=500kg/cm2 の圧縮強度が
保証できる。この強度は現時点での値であり、もっと経
験を積重ねることにより大きくすることができる。尚、
実験によれば 600kg/cm2の圧縮強度が確認されている。

【0017】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、地上位置において、骨材カートリッジ11とスラリ
ーカートリッジ19への、骨材及びスラリーの充填作業
を行う。すなわち、骨材については、例えば、粗骨材
(径が10mm以下の砂利)3と、細骨材(径が1mm 以下の
砂)と、セメント(例えば、普通ポルトランドセメン
ト)7とを、それぞれ必要量だけ計量して、ホッパー1
内に投入し、ミキサー9によって攪拌・混和させて、骨
材カートリッジ11内に充填する。

【0018】又、スラリーについては、シリカフューム
15と水17とを必要量だけ計量してミキサー13内に
投入し攪拌・混和する。そして、スラリーカートリッジ
19内に充填するものである。次に、骨材カートリッジ
11とスラリーカートリッジ19とを、カートリッジ置
場21まで搬送して載置する。次に、補給車27が駆動
して、カートリッジ置場21に載置されている骨材カー
トリッジ11とスラリーカートリッジ19とをカートリ
ッジ収納部33内に収容する。そして、コンクリート打
設機41の近くまで搬送する。

【0019】次に、コンクリート打設機41側のカート
リッジ交換機77が作動して、カートリッジ収納部33
内の骨材カートリッジ11とスラリーカートリッジ19
とを、コンクリート打設機41側まで持ち込む。そし
て、骨材カートリッジ11内の骨材を骨材ホッパー45
内に投入するとともに、スラリーカートリッジ19内の
スラリーをスラリーホッパー47内に投入する。次に、
開閉弁51、53を適宜の開度で開弁させることによ
り、骨材とスラリーを適量ずつ連続ミキサー49内に投
入する。

【0020】連続ミキサー49内に投入された骨材とス
ラリーは、そこで攪拌・混和されて打設コンクリートと
なり圧送ポンプ57に供給される。この打設用コンクリ
ートとしては、既に述べたように、水結合材比が20%で
30℃の打設用コンクリートである。圧送ポンプ57によ
って加圧された打設コンクリートは、噴射ノズル61を
介して柱鉄筋部75の部分に投入される。それと同時
に、マグネトロン65、音波パラボラ67、送風機6
9、コテ71が同時に機能する。それによって、打設さ
れたコンクリートは、良好な充填状態で直ちに硬化し
て、その状態を保持する。特に、音波パラボラ67によ
る音波振動の付与によって充分に締め固められるととも
に、マグネトロン65による加熱によって打設用コンク
リートは数秒で硬化する。又、送風機69からの風も締
め固めに寄与するとともに、風の温度によっては硬化を
促進させることもできる。さらに、上記充填性の点にお
いては、骨材、特に、粗骨材の径の選択が効果的に寄与
している。

【0021】コンクリートの打設が完了したら、まず、
スラリーホッパー47側の開閉弁53を閉弁させて、骨
材だけを供給するようにする。そして、打設用コンクリ
ートが完全に押し出されて、噴射ノズル61より骨材の
みが噴射されたことを確認して、連続ミキサー49及び
圧送ポンプ57を停止させる。

【0022】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、コンクリート打設作業の省力
化を図って、作業に要する労力の軽減、作業時間の短縮
を図り、ひいては工期の短縮及びコストの低減を図るこ
とができる。つまり、打設コンクリートの作成から最終
的な打設に到るまで、殆ど無人の状態で自動で作業を行
うように構成されているからである。

【0023】又、打設用コンクリートは打設した後数秒
で硬化するので、従来のように、型枠等の仮設材を使用
する必要はなく、この分作業も簡単であるので上記工期
の短縮及びコストの低減をより効果的に図ることができ
るとともに、物量の低減を図ることができる。

【0024】尚、本発明は前記一実施例に限定されるも
のではない。骨材、スラリーとして、何をどの程度使用
するかについては、打設用コンクリートの硬化時間との
関係で適宜設定すればよい。

【0025】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によるコンク
リート打設方法とコンクリート打設装置によると、一連
の作業を殆ど自動で行うことができるので、コンクリー
ト打設作業の省力化を効果的に図ることができ、作業に
要する労力の軽減、作業時間の短縮、ひいては工期の短
縮及びコストの低減を図ることができる。又、打設コン
クリートは打設した後短時間で硬化するので、型枠等の
仮設材が不要となり、それによっても作業が容易になる
とともに、作業に要する物量を低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】本考案の一実施例を示す図でコンクリート打設
装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

3 砂利(骨材) 5 砂(骨材) 7 セメント 15 シリカフューム 17 水 49 連続ミキサー(攪拌・混和手段) 61 噴射ノズル(攪拌・打設手段) 65 マグネトロン(加熱手段) 67 音波パラボラ(音波発生手段)

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−47870(JP,A) 特開 平4−120371(JP,A) 特開 平4−243986(JP,A) 特公 平7−47892(JP,B2) 特公 昭52−8011(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E04G 21/02 E04G 21/04 E04G 21/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意量の骨材及びスラリーを連続的に撹
    拌・混和させて水結合材比が低くて短時間で硬化し易い
    打設用コンクリートを製造し、上記打設用コンクリート
    を製造しながらそれを打設場所に適量ずつ噴射・打設
    し、その際、打設場所に打設された打設用コンクリート
    に音波パラボラからの音波振動を加えるとともにマイク
    ロ波の照射により加熱することによって、打設した打設
    用コンクリートを瞬時に硬化させるようにしたことを特
    徴とするコンクリート打設方法。
  2. 【請求項2】 任意量の骨材及びスラリーを導入してこ
    れを撹拌・混和させて打設用コンクリートを連続的に製
    造する撹拌・混和手段と、上記撹拌・混和手段により製
    造された打設用コンクリートを打設場所に噴射・打設す
    る噴射・打設手段と、上記噴射・打設手段より噴射・
    設された打設用コンクリートに音波振動を加える音波パ
    ラボラと、上記噴射・打設手段より噴射・打設された
    設用コンクリートを加熱するマイクロ波照射手段と、を
    具備したことを特徴とするコンクリート打設装置。
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