JP4144804B2 - Spray nozzle and mortar spraying method - Google Patents
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Description
本発明は、モルタル吹付け工法およびこれに使用する吹付けノズルに関する。 The present invention relates to a mortar spraying method and a spray nozzle used therefor.
従来、コンクリート構造物の劣化部や脆弱部をはつり落として内部の鉄筋を露出させた後、その部分にモルタルを吹き付け充填する断面修復工法において、上記モルタルの吹付けには、先端をストレートにするかあるいは一定角度傾斜させた、先端方向固定式の吹付けノズル(スプレーガン)が用いられており(たとえば、非特許文献1)、この吹付けノズルにより、モルタルを、2以上の異なる方向から吹き付けて、露出させた上記鉄筋の背面まで均一に充填するようにしている。 Conventionally, in the cross-sectional repair method in which the reinforced mortar is sprayed and filled after exposing the internal reinforcing bars by removing the deteriorated and weak parts of the concrete structure, the tip of the mortar is straightened. Alternatively, a fixed tip direction spray nozzle (spray gun) inclined at a certain angle is used (for example, Non-Patent Document 1), and the spray nozzle sprays mortar from two or more different directions. Thus, the back surface of the exposed reinforcing bar is uniformly filled.
しかし、たとえば、橋梁の床版下面の支承周りの部分へのモルタルの吹付けは、その下方に該支承を支持する橋脚または橋台が位置しているために、高さ20cm程度、奥行き80cm程度の極めて狭隘な作業スペースに上記吹付けノズルを差し込んで行わざるを得ず、したがって、手前側からしか吹付けができなかったため、露出させた鉄筋の背面まで確実かつ均一にモルタルを充填することが難しかった。
また、橋梁の床版下面の支承周りに限らず、煙突の内壁面等の、極めて狭隘な作業スペースしか確保できず、一方向からしか吹付けができないような箇所においてもモルタルを均一に充填することが難しかった。
However, for example, the mortar sprayed onto the portion around the support on the lower surface of the floor slab of the bridge has a height of about 20 cm and a depth of about 80 cm because the pier or abutment supporting the support is located below the support. The above spray nozzle must be inserted into an extremely narrow work space, and therefore spraying was possible only from the front side, so it was difficult to reliably and evenly fill the mortar to the back of the exposed rebar. It was.
Also, not only around the support on the underside of the bridge floor slab, but also a very narrow work space such as the inner wall surface of a chimney, and evenly filling mortar even in places where spraying is possible only from one direction It was difficult.
そこで、本発明は、狭隘な作業スペースしか確保できない場合でも、簡単かつ確実にモルタルの均一な充填が行えるようにした吹付けノズルおよびこれを用いたモルタル吹付け工法の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a spray nozzle capable of easily and reliably filling mortar uniformly even when only a narrow work space can be secured, and a mortar spraying method using the spray nozzle.
請求項1記載の本発明は、 (i)後端をマテリアルホースに対し左右回転自在にして接続するとともに、搬送されるモルタルにエアを混合するエア混合器を前端に接続した所要の径の鋼管からなるノズル主体部、(ii)そのノズル主体部の前端に接続された湾曲自在でかつその肉厚の中に螺旋状の鋼線を埋設したフレキシブルホース、および、(iii)前端を上記フレキシブルホースの先端に回動自在に接続した前側ロッドと、その前側ロッドの後端に前端を回動自在に接続した後側ロッドと、その後側ロッドに連結されるとともに、前後方向に摺動自在にして上記ノズル主体部に外嵌された操作筒とを備え、上記操作筒を摺動させることにより上記フレキシブルホースを湾曲させてその先端の向きを変更できるようにしたリンク機構からなり、(iv)上記エア混合器が、上記鋼管に連通する直管状の内管部にエア供給孔を開設するとともにそのエア供給孔を開設した位置の外側に、環状空間を有する外側環体を一体に備え、その外側環体に設けたエア供給ソケットを通じて外部から供給されるエアが、上記環状空間を通じてエア供給孔から上記内管部に吐出されるようにしたことを特徴とする吹付けノズルである。 The present invention according to claim 1 includes: (i) a steel pipe having a required diameter in which a rear end is connected to a material hose so as to be rotatable left and right, and an air mixer that mixes air with a mortar to be conveyed is connected to the front end. nozzle main body section composed of, (ii) and a bendable connected to the front end of the nozzle main body portion flexible hose buried spiral steel wire in its wall thickness, and said flexible hose (iii) the front end The front rod is pivotally connected to the tip of the front rod, the rear rod is pivotally connected to the rear end of the front rod, and the rear rod is coupled to the rear rod and is slidable in the front-rear direction. and a fitted on the operating tube in the nozzle main body portion, Ri Do link mechanism that can change the orientation of the tip by bending the flexible hose by sliding the operation tube, (iv) the above The mixer has an air supply hole in the straight tubular inner pipe portion communicating with the steel pipe, and an outer ring body having an annular space outside the position where the air supply hole is opened. The spray nozzle is characterized in that air supplied from the outside through an air supply socket provided in the ring body is discharged from the air supply hole to the inner tube portion through the annular space .
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の吹付けノズルのノズル主体部内を圧送されるモルタルを、上記エア混合器内に吐出されるエアでほぐした後、上記フレキシブルホースの先端から吐出させることによって、吹付け対象に吹き付けることを特徴とするモルタル吹付け工法である。 According to a second aspect of the present invention, after the mortar pumped in the nozzle main body of the spray nozzle according to the first aspect is loosened with air discharged into the air mixer, the mortar is discharged from the tip of the flexible hose. It is a mortar spraying method characterized by spraying on a spraying object.
請求項3記載の本発明は、上記エア混合器において、モルタルにエアとともに急結材を混合する請求項2記載のモルタル吹付け工法である。 A third aspect of the present invention is the mortar spraying method according to the second aspect, wherein in the air mixer, the quick setting material is mixed with the air in the mortar.
請求項4記載の本発明は、上記吹付けノズルを狭隘な作業スペースに差し込んで、吹付け作業を行う請求項2または3記載のモルタル吹付け工法である。
The present invention according to claim 4 is the mortar spraying method according to
請求項5記載の本発明は、上記吹付け対象が、橋梁の床版下面の支承周りの修復箇所である請求項4記載のモルタル吹付け工法である。 The present invention according to claim 5 is the mortar spraying method according to claim 4, wherein the spray object is a repaired portion around the bearing on the lower surface of the floor slab of the bridge.
請求項6記載の本発明は、上記吹付け対象が、煙突の内壁面である請求項4記載のモルタル吹付け工法である。 The present invention described in claim 6 is the mortar spraying method according to claim 4, wherein the spray object is an inner wall surface of a chimney.
請求項1記載の本発明吹付けノズルは、(i)後端をマテリアルホースに対し左右回転自在にして接続するとともに、搬送されるモルタルにエアを混合するエア混合器を前端に接続した所要の径の鋼管からなるノズル主体部、(ii)そのノズル主体部の前端に接続された湾曲自在でかつその肉厚の中に螺旋状の鋼線を埋設したフレキシブルホース、および、(iii)前端を上記フレキシブルホースの先端に回動自在に接続した前側ロッドと、その前側ロッドの後端に前端を回動自在に接続した後側ロッドと、その後側ロッドに連結されるとともに、前後方向に摺動自在にして上記ノズル主体部に外嵌された操作筒とを備え、上記操作筒を摺動させることにより上記フレキシブルホースを湾曲させてその先端の向きを変更できるようにしたリンク機構からなり、(iv)上記エア混合器が、上記鋼管に連通する直管状の内管部にエア供給孔を開設するとともにそのエア供給孔を開設した位置の外側に、環状空間を有する外側環体を一体に備え、その外側環体に設けたエア供給ソケットを通じて外部から供給されるエアが、上記環状空間を通じてエア供給孔から上記内管部に吐出されるようにしたものであるので、上記エア混合器において、マテリアルホースを通じて後端より圧送供給されるモルタルを、上記環状空間からエア供給孔を通じて内管部に吐出されるエアによってほぐしてフレキシブルホース側に浮遊搬送し、操作筒により所要の方向を向けたフレキシブルホースの先端より所要の圧力および指向性が確保された状態にして吐出することができる。
したがって、本発明吹付けノズルによれば、狭隘部においても、フレキシブルホースの先端を任意の方向に向けて、簡単かつ確実にモルタルの均一な充填をすることが可能である。
The spray nozzle according to the first aspect of the present invention is connected to (i) the rear end of the material hose so as to be rotatable left and right, and an air mixer that mixes air with the mortar to be conveyed is connected to the front end . A nozzle main body made of a steel pipe having a diameter , (ii) a flexible hose connected to the front end of the nozzle main body and having a helical steel wire embedded in its wall thickness; and (iii) a front end A front rod that is pivotally connected to the tip of the flexible hose, a rear rod that is pivotally connected to the rear end of the front rod, and a rear rod that is coupled to the rear rod and slides back and forth. and freely and a fitted on the operating tube in the nozzle main body portion, it from the link mechanism that can change the orientation of the tip by bending the flexible hose by sliding the operation tube (Iv) The air mixer has an air supply hole formed in the straight tubular inner pipe portion communicating with the steel pipe, and an outer ring body having an annular space is integrally formed outside the position where the air supply hole is opened. The air supplied from the outside through the air supply socket provided on the outer ring body is discharged from the air supply hole to the inner pipe portion through the annular space. In this case, the mortar that is pressure-fed and supplied from the rear end through the material hose is loosened by the air discharged from the annular space through the air supply hole to the inner pipe part and floated to the flexible hose side, and the required direction is directed by the operation cylinder. The flexible hose can be discharged in a state where required pressure and directivity are secured.
Therefore, according to the spray nozzle of the present invention, even in a narrow portion, the tip of the flexible hose can be directed in an arbitrary direction, and mortar can be uniformly and reliably filled.
請求項2〜6記載の本発明モルタル吹付け工法は、上記吹付けノズルのノズル主体部内を圧送されるモルタルを、上記エア混合器内に吐出されるエアでほぐした後、上記フレキシブルホースの先端から吐出させるので、浮遊搬送されるモルタルが、所要の方向を向けたフレキシブルホースの先端より、所要の圧力および指向性が確保された状態にして吐出される。
特に、請求項3記載の本発明モルタル吹付け工法は、上記エア混合器において、モルタルにエアとともに急結材を混合するので、モルタルを、吹付け対象に厚付けすることができる。
In the mortar spraying method of the present invention according to
In particular, the mortar spraying method of the present invention according to claim 3 can thicken the mortar on the object to be sprayed, because the mortar mixes the quick setting material together with air in the air mixer.
(i)後端をマテリアルホースに対し左右回転自在にして接続するとともに、搬送されるモルタルにエアを混合するエア混合器を前端に接続した所要の径の鋼管からなるノズル主体部、(ii)そのノズル主体部の前端に接続された湾曲自在でかつその肉厚の中に螺旋状の鋼線を埋設したフレキシブルホース、および、(iii)前端を上記フレキシブルホースの先端に回動自在に接続した前側ロッドと、その前側ロッドの後端に前端を回動自在に接続した後側ロッドと、その後側ロッドに連結されるとともに、前後方向に摺動自在にして上記ノズル主体部に外嵌された操作筒とを備え、上記操作筒を摺動させることにより上記フレキシブルホースを湾曲させてその先端の向きを変更できるようにしたリンク機構からなり、(iv)上記エア混合器が、上記鋼管に連通する直管状の内管部にエア供給孔を開設するとともにそのエア供給孔を開設した位置の外側に、環状空間を有する外側環体を一体に備え、その外側環体に設けたエア供給ソケットを通じて外部から供給されるエアが、上記環状空間を通じてエア供給孔から上記内管部に吐出されるようにした吹付けノズル。(i) A nozzle main body composed of a steel pipe having a required diameter, which is connected to the material hose so that the rear end is rotatable to the left and right, and is connected to the front end of an air mixer that mixes air with the mortar to be conveyed. A flexible hose connected to the front end of the nozzle main body and capable of being bent and having a helical steel wire embedded in its wall thickness; and (iii) the front end is rotatably connected to the tip of the flexible hose. A front rod, a rear rod whose front end is pivotally connected to the rear end of the front rod, and a rear rod, and is slidable in the front-rear direction and fitted to the nozzle main body. And a link mechanism that is configured to bend the flexible hose by sliding the operation cylinder so that the direction of the tip thereof can be changed. (Iv) The air mixer is connected to the steel pipe. An air supply socket provided in the outer ring body, which is integrally provided with an outer ring body having an annular space outside the position where the air supply hole is opened and the air supply hole is opened in the straight tubular inner pipe portion that passes therethrough A spray nozzle in which air supplied from outside through the air is discharged from the air supply hole to the inner pipe portion through the annular space.
上記吹付けノズルのノズル主体部内を圧送されるモルタルを、上記エア混合器内に吐出されるエアでほぐした後、上記フレキシブルホースの先端から吐出させることによって、吹付け対象に吹き付けるモルタル吹付け工法。 A mortar spraying method in which the mortar that is pumped through the nozzle main body of the spray nozzle is blown to the spray target by discharging from the tip of the flexible hose after loosening with the air discharged into the air mixer. .
以下、まず本発明の実施例に係る吹付けノズルAの構造について、図1,2を参照しながら詳しく説明する。
1は、所要の径の鋼管2の前端にソケット3を介してシャワーノズル(エア混合器)4を接続し、さらにそのシャワーノズル4の前端にソケット5を介して先細管状の竹の子ソケット6を接続しているノズル主体部である。
Hereinafter, the structure of the spray nozzle A according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
1, a shower nozzle (air mixer) 4 is connected to the front end of a
上記シャワーノズル4は、上記ソケット3を介して上記鋼管2に連通し、また上記ソケット5を介して上記竹の子ソケット6に連通する内管部7に、6〜10個程度のエア供給孔8……を開設するとともに、そのエア供給孔8……を開設した位置の外側に、環状空間9を有する外側環体10を一体に備えている。
また、11は、その外側環体10の外面に設けられ、上記環状空間9に連通したエア供給ソケットである。
このエア供給ソケット11には図示しないエアホースが接続され、これを通じて外部から供給されるエアは、環状空間9を通じてエア供給孔8……から内管部7に吐出されるようになっている。
The shower nozzle 4 communicates with the
An air hose (not shown) is connected to the
12は上記ノズル主体部1の竹の子ソケット6の前端に接続された、塩化ビニル製で湾曲自在なフレキシブルホースである。
このフレキシブルホース12は、その肉厚の中に、螺旋状にした鋼線12’を埋設しているので、外力が加わらないときには自ら直管状に戻ろうとする性質をもつ。また、その鋼線12’を埋設したことにより、湾曲させたときに、潰れることなく内径が確保されるようになっている。
また、このフレキシブルホース12は、先端に先細筒状のノズルチップ13を備えている。
A
The
The
14は、上記フレキシブルホース12の先端、より詳しくは、上記ノズルチップ13の外面上側に、前端を回動自在に接続した前側ロッド、15は、該前側ロッド14の後端を回動自在にして前端に接続した後側ロッドである。
16,16は、上記ノズル主体部1の鋼管2の外面上側に立設状態にして溶接され、各々に開口している挿通孔に上記後側ロッド15を前後方向に摺動自在にして挿通させたロッドサポートである。
17は、上記ノズル主体部1の上記鋼管2に前後方向に摺動自在に外嵌され、上記後側ロッド15の後端を連結した操作筒である。
上記の前側ロッド14,後側ロッド15および操作筒17は、フレキシブルホース12を湾曲させてその先端の向きを変更するためのリンク機構を構成している。
14 is a front rod whose front end is pivotally connected to the tip of the
16 and 16 are welded in a standing state above the outer surface of the
The
このリンク機構は、上記操作筒17を後側に摺動させると、これに連結された後側ロッド15が後側に摺動して前側ロッド14の後端を後側に引くが、これに伴い該前側ロッド14は、上昇回動しながらフレキシブルホース12を後方へ湾曲させるようになっている。 すなわち、フレキシブルホース12の先端の向きは、上記操作筒17の後側への摺動量に応じて、前方から斜め上側前方、上方、斜め上側後方へと前後方向に連続的に変更することができる。
In this link mechanism, when the
このように湾曲させることにより先端の向きを変更したときも、フレキシブルホース12は肉厚の中に上記鋼線12’を埋設しているので潰れることなく内径が確保される。
また、後側に摺動させておいた状態の上記操作筒17を前側に摺動させれば、これに伴い、上記と逆の動き、すなわち、後側ロッド15の前側への摺動に伴い前側ロッド14が下降回動しつつ、フレキシブルホース12がその湾曲を緩める、という動きをするようになっている。
また、フレキシブルホース12は、上記のとおりその肉厚の中に螺旋状にした鋼線12’を埋設しているので、該操作筒17を後側に摺動させた状態で加えていた力を緩めると直管状に戻って先端を前方へ向けるようになっている。
Even when the direction of the tip is changed by bending in this way, the
Further, if the
Moreover, since the
18は、上記ノズル主体部1の鋼管2の後端に接続された回転式ソケット、19は該回転式ソケットの後端に接続され、該回転式ソケット18に対して相対的に回転できるようにしたワンタッチソケットで、その後端にはモルタルを圧送供給するマテリアルホース(図示しない)が接続される。
換言すると、吹付けノズルAは、後端のマテリアルホースに対して左右回転自在にして接続される。
18 is a rotary socket connected to the rear end of the
In other words, the spray nozzle A is connected to the rear end material hose so as to be rotatable left and right.
上記構成からなる吹付けノズルAは、マテリアルホースを通じて後端より圧送供給されるモルタルを、上記シャワーノズル4内で、上記環状空間9からエア供給孔8……を通じて内管部7に吐出されるエアによってほぐすとともに、さらにフレキシブルホース12側に浮遊搬送する。
エアによってほぐされて浮遊搬送されるモルタルは、所要の方向を向けたフレキシブルホース12の先端より、先細のノズルチップ13を通過し所要の圧力および指向性が確保された状態にして吐出されるもので、これによって断面修復工法等における吹付けが行えるようになっている。
The spray nozzle A having the above configuration discharges mortar fed from the rear end through a material hose into the inner pipe portion 7 from the
The mortar loosened and conveyed by air is discharged from the tip of the
なお、上記エアホースを通じてエアと一緒に所要の急結材(硬化促進剤)を供給するようにし、シャワーノズル4においては、エアとともに急結材をモルタルに混合するようにすることもできる。これにより、モルタルを、吹付け対象に、厚付けすることができる。 The required quick setting material (curing accelerator) may be supplied together with air through the air hose, and in the shower nozzle 4, the quick setting material may be mixed with mortar. Thereby, the mortar can be thickened on the spray target.
モルタルを吐出させる方向は、上記操作筒17を摺動させることにより、フレキシブルホース12を湾曲させてその先端の向きを変更することにより前後に調整できる。
また、該吹付けノズルAは、回転式ソケット18から前側をマテリアルホースに対して左右回転させることができるので、これにより、湾曲させたフレキシブルホース12の先端を左右に振ることもできるようになっている。
The direction in which the mortar is discharged can be adjusted back and forth by sliding the
Moreover, since the blowing nozzle A can rotate the front side from the
次に、橋梁の床版下面の支承周りで施工される断面修復工法において、上記吹付けノズルAを用いてモルタルの吹付けを行う本発明モルタル吹付け工法について、図3〜5を参照しながら説明する。 Next, in the cross-section restoration method constructed around the bearing on the lower surface of the bridge slab, the mortar spraying method of the present invention in which mortar is sprayed using the spray nozzle A will be described with reference to FIGS. explain.
20は橋台(または橋脚)、21……はその橋台20の上面に設置した支承、22はその支承21……に支持された橋梁の床版で、23はその床版下面のモルタルの吹付けを行おうとする修復箇所を指す。24……は、上記修復箇所23内に125〜250mmピッチで格子状に配置されている径13〜32mm程度の鉄筋である。
また、25は上記床版22の下面と橋台20との間の、たとえば高さ20cm程度、奥行き80cm程度の極めて狭隘な作業スペースを指す。
20 is an abutment (or pier), 21 is a support installed on the upper surface of the
モルタルの吹付けにあたっては、まず、上記吹付けノズルAの前側所要長さを上記作業スペース25内に位置させ、一方の手でノズル主体部1を支持するとともに、他方の手で上記操作筒17を適宜摺動させて、たとえば、フレキシブルホース12の先端を後側斜め上方に向けた状態とする。
そして、吹付けノズルAの延長方向と直行する方向に配設されている上記複数の鉄筋24……のうちいずれかのもの24’の背面に、その鉄筋24’の奥側下方から、モルタルを吹き付ける(図5(a))。
In spraying the mortar, first, the required length of the front side of the spray nozzle A is positioned in the
Then, mortar is put on the back surface of any one of the plurality of reinforcing
次に、異なる方向から、たとえば、上記吹付けノズルA全体を後側に移動させるとともに、上記操作筒17を前側に摺動させてフレキシブルホース12の湾曲を緩め、その先端を前側斜め上方に向けた状態にし、上記鉄筋24’の背面側に、該鉄筋24’の手前側下方からモルタルを吹き付ける(図5(b))。
なお、上記フレキシブルホース12は、その肉厚内に鋼線12’を内蔵しており自ら直管状に戻ろうとするものであるため、上記の操作筒17を前側へ摺動させてフレキシブルホース12の湾曲を緩める操作は、該操作筒17を後方へ引いていた力を緩めるだけで行え、操作性がよい。
Next, from a different direction, for example, the entire spray nozzle A is moved to the rear side, and the
The
同様にして全ての露出している鉄筋24……の背面側に、2以上の方向からモルタルを吹き付ける(図5(c))。 Similarly, mortar is sprayed from two or more directions on the back side of all exposed reinforcing bars 24 (FIG. 5 (c)).
また、吹付けノズルAの延長方向に配設されている鉄筋24”の背面へのモルタルの吹付けは、該吹付けノズルAを、マテリアルホースに対して回転させて、湾曲させたフレキシブルホース12の先端の向きを左右に変更することによって行うことができる。
In addition, the mortar is sprayed on the back surface of the reinforcing
そして、最終的には修復箇所23の露出した鉄筋24……全体が隠れるように、均一にモルタルを充填して、該床版22の下面を面一に仕上げる(図5(d))。
Finally, the mortar is uniformly filled so that the entire exposed reinforcing
このように、上記吹付けノズルAによれば、狭隘部においても、フレキシブルホースの先端を任意の方向に向けることができるから、簡単かつ確実にモルタルの均一な充填をすることが可能である。 Thus, according to the above-mentioned spray nozzle A, the tip of the flexible hose can be directed in an arbitrary direction even in the narrow portion, and therefore, uniform filling of the mortar can be performed easily and reliably.
A 吹付けノズル
1 ノズル主体部
2 鋼管
3 ソケット
4 シャワーノズル(エア混合器)
5 ソケット
6 竹の子ソケット
7 内管部
8 エア供給孔
9 管状空間
10 外側環体
11 エア供給ソケット
12 フレキシブルホース
12’ 鋼線
13 ノズルチップ
14 前側ロッド
15 後側ロッド
16 ロッドサポート
17 操作筒
18 回転式ソケット
19 ワンタッチソケット
20 橋台(橋脚)
21 支承
22 床版
23 修復箇所
24 鉄筋
25 作業スペース
A Spray nozzle 1 Nozzle
5 Socket 6 Bamboo socket 7
21
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