JP4229260B2

JP4229260B2 - モルタルまたはコンクリート吹付け方法およびその装置

Info

Publication number: JP4229260B2
Application number: JP2002142508A
Authority: JP
Inventors: 卓雄大倉; 泰良藤嶋
Original assignee: Nisshoku Corp
Current assignee: Nisshoku Corp
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: JP2003328367A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モルタルまたはコンクリート吹付け方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、高所法面に予め形成された型枠に対してモルタル材料またはコンクリート材料を吹付けて格子状の法枠を形成する際、旧来の、水と、セメントと、細骨材としての砂、場合によって粗骨材としての砂利・砕石等を事前に混練させたモルタルまたはコンクリート吹付け方法と比較して、高所の吹付施工を効率よく行うために、モルタル材料またはコンクリート材料を構成するセメントミルクおよび骨材を別々に圧送する別圧送方式吹付け方法を開発中である（特願２０００−０５８５９５号公報）。
【０００３】
そして、それは、例えば細骨材としての砂を圧縮エアによって４００ｍ程度の長さの連結ホース中を移動させ、吹付けノズルの手前１０ｍ程度の所でセメントミルクと混ぜることによりモルタル材料を得るようにし、命綱によって支えられた作業者が前記吹付けノズルを持ちながら前記型枠に対してモルタル材料を吹付けることにより格子状の法枠を形成するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以下の問題がある。
【０００５】
（１）セメントミルクと砂が完全には混ざらず、モルタルの強度の低下や、リバウンドの発生が問題となっていた。すなわち、セメントミルクと砂が均一に混ざり合わないので、モルタル材料吹付け時において、セメントミルクに覆われない砂が法面で跳ね返り（リバウンド）、跳ね返った砂は法面に溜まることから吹付け作業を一時中断し、前記吹付けノズルからエアを法面に吹付けて、溜まった砂を法面から除去する作業を行う必要がある。また、リバウンドによる砂の損失を考慮して予め多めに砂を用意する必要があり、コストアップに繋がる。
【０００６】
（２）前記砂は、近年良質のものが少なくなり、シルト分が含まれる場合も少なくない。前記砂自体微量の水分を含むため、前記砂として、粗砂、細砂以外にシルトが含まれたものを使用すると、前記砂を圧送する前記連結ホース内に、前記シルトが固まった状態でこびりつき、前記連結ホースが目詰まりを起こし易い。
【０００７】
（３）前記連結ホースは、事前に材料全てを混練して完成された通常のモルタルまたはコンクリート吹付けに使用される既存のホースで、２０ｍ程度の多数の短いホースを連結してなるものであり、通常の完成されたモルタルまたはコンクリートでは起こらないが、砂のみを搬送した場合、前記短いホースの継ぎ目の隙間からエアが洩れ易く、そのため、前記砂の圧送量が低下して、砂の定量圧送ができなくなり、所定配合のモルタルが形成できなかったり、モルタルの品質が低下し、圧縮強度の大きな高強度モルタルを施工できないおそれがある。
【０００８】
この発明はこのような実情を考慮に入れてなされたものであって、リバウンドの発生を押さえるとともに、ホースの目詰まりを無くし、強度の大きいモルタルまたはコンクリート吹付けを経済的に、かつ、効率よく行えるモルタルまたはコンクリート吹付け方法およびその装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明のモルタルまたはコンクリート吹付け方法は、骨材圧送機から供給される、セメントを含まない骨材と、セメントミルク供給手段から供給されるセメントミルクとを別々に圧送し、それらを混合してモルタル材料またはコンクリート材料を得、そのモルタル材料またはコンクリート材料の吹付けを行うモルタルまたはコンクリート吹付け方法において、前記モルタル材料またはコンクリート材料を構成する水の一部を前記骨材圧送機から供給される前記骨材に添加することを特徴としている。
【００１０】
また、この発明は、別の観点から、セメントを含まない骨材および水を供給する骨材圧送機と、前記骨材および水とは別にセメントミルクを供給するセメントミルク供給手段と、前記骨材および水と前記セメントミルクとを混合する混合手段と、混合して得られたモルタル材料またはコンクリート材料を吹き付けるための吹付ノズルとよりなることを特徴とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、骨材圧送機から供給される骨材としての砂および水と、セメントミルク供給手段から供給されるセメントミルクとを混合して得られたモルタル材料（通常は重量配合比がセメント１：砂４：水０．５である。）１の吹き付けによる法枠２の形成状況ならびに植生基材３の吹き付けによる法面Ｎの緑化保護状況を示している。
【００１２】
具体的には、法面Ｎに金網などのネット４を張設すると共に、このネット４上に鉄筋５を格子状に配置して法枠吹付部を形成し、この法枠吹付部の空間部に養生シート６を配置する一方、格子状の鉄筋５を覆うようにモルタル材料１を吹き付けて、格子状の法枠２を形成し、その後、養生シート６を剥がし、かつ、植物種子や肥料を含んだ植生基材３を法枠２内に吹き付けて、法面Ｎの緑化保護を図るようにしている。
【００１３】
なお、この実施形態では、吹付材料として、セメントと、細骨材としての砂と、水とを混入させたモルタル材料について説明するが、この発明は、セメントと、細骨材としての砂と、粗骨材としての砂利、礫および砕石等と、水とを混入させたコンクリート材料にも適用できることは言うまでもない。
【００１４】
モルタル材料１の吹き付け装置（以下、モルタル吹付け装置という）は、細骨材としての砂８および水１２ａを供給する骨材圧送機９と、この骨材圧送機９に接続されたエアコンプレッサー１０と、セメント１１と水１２ｂとを混合してなるセメントミルク１３を供給するセメントミルク供給手段としての圧送用ポンプ（例えばピストン式ポンプ、スクイズ式ポンプ）１４と、ホース１５を介して圧送される前記砂８および水１２ａ、ホース１６を介して圧送される前記セメントミルク１３（１１，１２ｂ）を混合し、モルタル材料１として吐出する混合手段としての可搬式の混合装置１７と、混合して得られたモルタル材料１を吹き付けるためのモルタル材料吹付ノズル２０とより主としてなる。
【００１５】
更に、前記モルタル吹付け装置は、前記可搬式混合装置１７のモルタル吐出口（図２参照）１８に接続されたモルタル材料圧送用のホース１９を有し、このホース１９の先端に前記モルタル材料吹付ノズル２０が設けられている。また、砂８および水１２ａを圧送する前記ホース１５は、最大で４００ｍ程度の長さの連結ホースよりなり、この連結ホース１５は、２０ｍ程度の多数の短いホースが連結されてなる。また、砂８および水１２ａは、エアコンプレッサー１０から供給される圧縮エアによって骨材圧送機９の吐出口９ａから所定の吐出量で吐出される。
【００１６】
この発明は、モルタル材料１を構成する水１２ａ，１２ｂの一部１２ａを骨材圧送機９から供給される細骨材としての砂８に添加するよう構成されたものである。
【００１７】
そして、上記ポンプ１４によって圧送されるセメントミルク１３（１１，１２ｂ）の供給量は、ポンプ１４が備える吐出量ゲージによって設定変更されるもので、事前にまたはリアルタイムで測定したホース１５内を圧送される砂８および水１２ａの圧送量に応じてポンプ１４によるセメントミルク１３（１１，１２ｂ）の吐出量を調整することで、砂８および水１２ａとセメントミルク１３（１１，１２ｂ）との配合比を任意に制御できるようになっている。
【００１８】
この発明で得られるモルタル材料１としては、
セメント１１：砂８：水１２ａ，１２ｂ＝１：４：０．４５〜０．６の配合比を持ったものが好ましい。
モルタル材料１の具体的な配合量は、例えば、１バッチ当たりセメント１１（Ａ）５０Ｋｇ、砂８（Ｂ）２００Ｋｇに対して水１２ａ，１２ｂの総量を（Ｃ）２２．５〜３０リットル加える。
【００１９】
そして、この発明では、モルタル材料１を構成する水１２ａ，１２ｂのうち、骨材圧送機９側から水１２ａを、骨材８の重量に対する含水率が５〜１０％、望ましくは７〜９％となるように供給し、残りの水１２ｂをセメントミルク１３として供給する。
骨材圧送機９側から供給する水１２ａの下限を５％としたのは、５％未満では砂８および水１２ａを圧送する前記ホース１５内に砂８、特にシルトが固まった状態でこびりつき、前記ホース１５の閉塞を起こす可能性があるからである。また、水１２ａの上限を１０％としたのは、１０％よりも多くなり過ぎると重くなり、吹き付けに必要な規定量の砂８および水１２ａを骨材圧送機９から長い前記ホース１５を介して高所の混合装置１７まで圧送しにくくなり圧送量に変動をきたすおそれがあるとともに、セメントミルク１３（１１，１２ｂ）に添加される水量が減り、減水剤（モルタル等の水分量を少なくしても流動性を確保できる薬剤）を添加しても流動性を確保しながらセメントミルク１３（１１，１２ｂ）を前記ホース１６を圧送させるのに不都合が生じるおそれがあるからである。
要するに、この発明では、砂８に添加する水１２ａの量は、砂８がホース１５に付着しなくなり、かつ、できるだけ少ないのが好ましい。
【００２０】
例えば、上述したモルタル材料１の具体的な配合量で考えると、例えば水セメント比６０％とすると、セメント１１〔前記（Ａ）５０Ｋｇ〕に対し、必要な水の総量は、３０リットルである。骨材側の骨材８の重量に対する含水率を７％に設定すると、砂８〔前記（Ｂ）２００Ｋｇ〕に含ませる水１２ａは、（Ｄ）１４リットルとなる。（砂８に添加する水量は、予め砂８の表面水量を測定しておき、設定水量の不足分の水を添加する。）よって、セメントミルク１３は、セメント１１〔前記（Ａ）５０Ｋｇ〕と水１２ｂの（Ｅ）１６リットルを混合して作成する。
骨材側の水分を多くした場合、相対的にセメントミルク側の水分量が少なくなり、セメントミルク１３の流動性が低下する。この場合、セメントミルク１３に適量の減水剤を添加すると、流動性が改善される。
【００２１】
この場合、骨材圧送機９の吐出口９ａから吐出される砂８および水１２ａの吐出量（Ｋｇ／分）は、（Ｆ）１０７Ｋｇ／分程度であり、前記吐出量に対して、３３Ｋｇ／分のセメントミルク１３（１１，１２ｂ）を圧送用ポンプ１４から吐出させる。
【００２２】
上記のモルタル材料圧送用のホース１９は、可搬式混合装置１７を中心にしてモルタル材料１の吹き付け範囲を３〜２０ｍ程度の吹き付け半径にするように、モルタル材料吹付ノズル２０を含む長さを３〜２０ｍ程度に設定しており、このノズル２０の近傍に設置されるところの可搬式混合装置１７は、砂８および水１２ａとセメントミルク１３（１１，１２ｂ）とを混合するための混合用筒体２１を主体に構成されている。
【００２３】
この混合用筒体２１は、図２及び図３に示すように、その内径Ｄが、砂８および水１２ａを圧送する前記ホース１５の内径ｄよりもやゝ大径（例えば同径〜３倍でよい。）であって、一端側（モルタル材料吐出口１８側）を順次絞り気味にして、前記吐出口１８の外周面部に、モルタル材料圧送用ホース１９を同芯状に接続するための雄ねじ部２２を形成する一方、他端側にも、前記ホース１５を同芯状に接続するための雄ねじ部２３を形成し、かつ、この筒体２１の前記ホース１５の接続部近傍の筒壁２１ａに、セメントミルクの注入コック２４を接続するための雌ねじ部２５を形成して、このコック２４にセメントミルク１３（１１，１２ｂ）を圧送するための前記ホース１６を接続するようにしている。なお、セメントミルクの注入口は２箇所以上とすると、より混合効率が向上する。
【００２４】
そして、前記雌ねじ部２５の筒体内方への延長軸線Ｐを、筒体軸線Ｑを通す状態で且つ筒体軸線Ｑに対して例えば４０度の角度θで傾斜させて、筒体２１内に圧送される砂８および水１２ａに対してセメントミルク１３（１１，１２ｂ）を斜め後方から供給するように構成する一方、雌ねじ部２５による筒体２１内へのセメントミルク１３（１１，１２ｂ）の注入口部を筒体２１の軸線方向で絞って、この絞り口部によってセメントミルク１３（１１，１２ｂ）を膜状に拡散させるための拡散手段２６を構成している。なお、前記ホース１９の内径ｄ’は、前記ホース１５の内径ｄとほぼ等しい。
【００２５】
上記構成のモルタル吹き付け装置によれば、ホース１５内において、砂８の周囲に水１２ａが存在するため、ホース１５内は親水性状態となっている。そのため、混合用筒体２１内において、セメントミルク１３（１１，１２ｂ）との馴染みが向上し、砂８がセメントミルク１３（１１，１２ｂ）に均一に混ざり合うことになる。よって、モルタル強度が向上し、また、モルタル材料吹付け時において、砂８のリバウンドが発生するのを回避できる。更に、粗砂、細砂以外にシルトが含まれている場合でも、砂８の重量に対する含水率を５〜１０％に設定しているため、シルトがホース１５の壁面で締め固まる含水率を上回っており、ホース１５内に、シルトが固まった状態でこびりついてホース１５が閉塞を起こすという事態を回避できる。
【００２６】
また、リバウンドによる砂８の損失が回避されることから、用いる砂８を従来のように多めに用意する必要はないとともに、溜まった砂を法面から除去する作業も不要にでき経済的である。また、効率よくモルタル材料の吹付けを行える。
【００２７】
更に、前記ホース１５内を圧送中の水１２ａを含む砂８によって前記ホース１５の継ぎ目の隙間が覆われることになり、エアの洩れを低減できる。そのため、砂８の圧送量が低下することはなくなり、圧縮強度の大きな高強度モルタルを施工できる。なお、モルタル材料１の圧縮強度が、２４〜３６Ｎ（ニュートン）／ｍｍ²の高強度モルタルを施工できる。このような高強度モルタルの施工により、法枠の小断面化を可能とし、経済性の向上を図ることができる。
なお、この発明のモルタルまたはコンクリート吹付け方法の実施形態として、法枠を取り上げたが、法枠以外のモルタルまたはコンクリート吹付けによる法面保護工法にも適用可能である。そして、法面保護工法以外でも、モルタルまたはコンクリートを吹付ける工法であれば広く適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、骨材圧送機から供給される骨材及び添加された水と、セメントミルク供給手段から供給されるセメントミルクとを混合してモルタル材料またはコンクリート材料を得、そのモルタル材料またはコンクリート材料の吹付けを行うにあたり、リバウンドの発生を押さえるとともに、ホースの目詰まりを無くし、骨材とセメントミルクが均一に混合された強度の大きいモルタルまたはコンクリート吹付けを経済的に、かつ、効率よく行えるモルタルまたはコンクリート吹付け方法およびその装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す全体構成説明図である。
【図２】上記実施形態における要部縦断面図である。
【図３】上記実施形態における要部構成説明図である。
【符号の説明】
１…モルタル材料、８…骨材、９…骨材圧送機、１２ａ，１２ｂ…モルタル材料を構成する水、１２ａ…水の一部、１３…セメントミルク、１４…セメントミルク供給手段。

Claims

骨材圧送機から供給される、セメントを含まない骨材と、セメントミルク供給手段から供給されるセメントミルクとを別々に圧送し、それらを混合してモルタル材料またはコンクリート材料を得、そのモルタル材料またはコンクリート材料の吹付けを行うモルタルまたはコンクリート吹付け方法において、前記モルタル材料またはコンクリート材料を構成する水の一部を前記骨材圧送機から供給される前記骨材に添加することを特徴とするモルタルまたはコンクリート吹付け方法。
前記骨材の重量に対する含水率が５〜１０％となるように、前記骨材に水を添加したことを特徴とする請求項１に記載のモルタルまたはコンクリート吹付け方法。
セメントを含まない骨材および水を供給する骨材圧送機と、前記骨材および水とは別にセメントミルクを供給するセメントミルク供給手段と、前記骨材および水と前記セメントミルクとを混合する混合手段と、混合して得られたモルタル材料またはコンクリート材料を吹き付けるための吹付ノズルとよりなることを特徴とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置。