JPH11247196A

JPH11247196A - 吹付け工法及び装置

Info

Publication number: JPH11247196A
Application number: JP10049103A
Authority: JP
Inventors: Junichi Saeki; 伯純一佐; Shoichi Hori; 昭一堀
Original assignee: Nittoc Constructions Co Ltd
Current assignee: Nittoc Constructions Co Ltd
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】特に法面施工に適した吹付け方法及び装置の
提供。【解決手段】コンクリートを圧送する圧送ポンプ
（２）と、該圧送ポンプに接続されたコンクリート管
（５）と、耐圧ホース（６）と、マテリアルホース
（９）と、耐圧ホース、マテリアルホース及びその連結
個所に介装され且つ圧送されるコンクリート中に高圧空
気を吹込み以て圧送ポンプの押圧作用を補助するエア吹
込手段（７、８）とを有し、前記エア吹込手段からノズ
ル（１０）までの間の位置で用いられる前記ホース
（６、９）の内面には活性効果向上のための被膜が形成
されており、前記圧送ポンプの圧送量は比較的小さく、
前記コンクリート管、耐圧ホース、マテリアルホースの
内径寸法は圧送ポンプの圧送量に対応して比較的小さく
設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートその
他の材料を施工面に吹き付ける吹付け工法及び吹付け装
置に関し、特に法面施工に適したコンクリート吹付け工
法及びコンクリート吹付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート吹付け工法には、乾式コン
クリート吹付け工法と湿式コンクリート吹付け工法とが
ある。

【０００３】乾式コンクリート吹付け工法は、図６に示
すように、セメントホッパ３０および急結剤ホッパ３１
からそれぞれ供給された、セメントおよび急結剤をベル
トコンベヤ３２によって吹付機３３に供給し、吹付材料
をコンプレッサから供給された高圧空気でノズル３５に
圧送し、ノズル３５において水管３４から供給される高
圧水と混合して施工面３６に吹付ける工法である。

【０００４】この乾式コンクリート吹付け工法は、材料
の輸送距離が大きく、材料がドライミックスであるため
機械の維持が楽で、吹付け機も小形である、という利点
がある。しかし、この乾式コンクリート吹付け工法は、
粉じんの発生が多いことが欠点である。

【０００５】一方、湿式コンクリート吹付け工法は、図
７に示すように、レミコントラック４０において練り上
げられたコンクリートは、吹付け機４１のホッパに排出
され、混和用急結剤貯槽４２内の急結剤を加えて、吹付
け機４１内の図示しないポンプによりホース４５を通っ
てノズル４７に圧送する。一方、圧縮空気は可搬コンプ
レッサ４３からエアホース４４により、吹付け機４１を
通ってエアホース４６からノズル４７に供給され、コン
クリートおよび急結剤が圧縮空気の圧力によって施工面
４９に吹付けられる工法である。

【０００６】ここで、必要な動力は分電盤４８を通して
供給される。ノズル４７の操作は、遠隔操作されるロボ
ットによって実施される。この工法は主としてトンネル
掘削工事において、掘削後に地山を仮止めする際利用さ
れる。

【０００７】湿式吹付け工法は、ノズルの直前でセメン
トおよび急結剤と圧力水とを混合する乾式吹付け工法に
比較して粉じんの発生が少なく、材料の管理が容易であ
り、コンクリートの吐出量が多い等の利点がある。しか
し、作業終了後に内部の清掃が必要であり、特にホース
の長さに制限があるため、広い面積に施工する必要のあ
る法面施工に適していないという欠点がある。

【０００８】この様に、乾式コンクリート吹付け工法及
び湿式コンクリート吹付け工法はそれぞれ一長一短があ
り、施工される作業の内容、施工現場の条件等を考慮し
て選択されている。

【０００９】ここで、トンネル等の吹付け工事において
は、ロボットを用いた工法が提案されている（所謂「Ｎ
ＡＴＭ工法」）。しかし、ＮＡＴＭ工法では吹き付ける
コンクリート等の量が多いため、使用されるホースが太
く、コンクリート噴射の際の反力も大きい。そして、Ｎ
ＡＴＭ工法が施工される現場では、圧送ポンプの設置箇
所から吹付けを行う箇所までの距離はさほど長くはな
い。

【００１０】そのため、法面における吹付けの様に、圧
送ポンプの設置箇所から吹付けを行う箇所までの距離が
非常に長い場合には適用することが困難である。法面に
おける吹付けの様に人手による吹付け作業を行わざるを
得ない場合に、ＮＡＴＭ工法で使用されるホースを作業
者が把持することが出来ず、また、ホースから噴射され
る吹付け材をコントロールすることが困難だからであ
る。

【００１１】また、特開平９−２９６４５３号公報に
は、圧送管にＹ字管を介装して、該Ｙ字管にてコンプレ
ッサから空気を吹込み、この空気を連行して吹付けノズ
ルからモルタルを法面に吹き付ける技術が提案されてい
る。しかし、この技術においては、Ｙ字管と吹付けノズ
ルとを接続するホースの長さが、該ホースの管路抵抗に
打ち勝ってモルタルが圧送される長さに限られてしま
う。また、作業員により吹付けを行う際に把持出来るホ
ースの太さや、吹付けノズルの反力に抗して作業員が吹
付けノズルをコントロール出来るか否か、という点が考
慮されていない、という問題を有している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、乾式コンク
リート吹付け工法及び湿式コンクリート吹付け工法の利
点を合わせ保有し、特に法面施工に適したコンクリート
吹付け装置の提供を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の吹付け工法は、
ノズルから施工面にコンクリートを吹付ける吹付け工法
において、圧送ポンプによりコンクリートを圧送する工
程と、耐圧ホース、マテリアルホース及びその連結個所
に介装されたエア吹込手段を介して圧送されるコンクリ
ート中に高圧空気を吹込み以て圧送ポンプの押圧作用を
補助する工程とを有し、前記圧送ポンプから前記ノズル
までの距離は非常に長く、前記作業者が前記ノズルを保
持して吹付作業を実施することを特徴としている。

【００１４】本発明の実施に際して、前記エア吹込手段
を介して吹き込まれた高圧空気が管内で旋回しつつノズ
ル側へ進行し、ノズルに接続された急結剤ホース及び急
結剤添加用エアホースを介して急結剤が添加されるのが
好ましい。

【００１５】また本発明の吹付け装置は、ノズルから施
工面にコンクリートを吹付ける吹付け装置において、コ
ンクリートを圧送する圧送ポンプと、該圧送ポンプに接
続されたコンクリート管と、耐圧ホースと、マテリアル
ホースと、その連結個所に介装され且つ圧送されるコン
クリート中に高圧空気を吹込み以て圧送ポンプの押圧作
用を補助するエア吹込手段とを有し、前記エア吹込手段
からノズルまでの間の位置で用いられる前記ホースの内
面には活性効果向上のための被膜が形成されており、前
記圧送ポンプの圧送量は比較的小さく、前記コンクリー
ト管、耐圧ホース、マテリアルホースの内径寸法は圧送
ポンプの圧送量に対応して比較的小さく設定されている
ことを特徴としている。

【００１６】本発明の吹付け装置の実施に際して、前記
エア吹込手段を介して吹き込まれた高圧空気が管内で旋
回しつつノズル側へ進行する様に前記エア吹込手段には
多数の穴が形成されており、急結剤ホース及び急結剤添
加用エアホースがノズルに接続されているのが好まし
い。

【００１７】係る構成を具備する本発明によれば、作業
者がノズルを保持して吹付作業を実施する様に構成され
ており、圧送ポンプの圧送量は比較的小さく、前記コン
クリート管、耐圧ホース、マテリアルホースの内径寸法
は圧送ポンプの圧送量に対応して比較的小さく設定され
ている。そのため、ノズルから吹付け材が噴射される際
の反力も、作業員がノズルを十分にコントロール出来る
程度に小さい。

【００１８】また、ホースの内径寸法が比較的小さいた
め、作業員がホースを十分に把持することが可能であ
る。そのため、吹付け材噴射の際に作業員が十分にコン
トロール出来るのである。

【００１９】そして本発明によれば、前記エア吹込手段
は、圧送ポンプに接続されたコンクリート管と、耐圧ホ
ースと、マテリアルホースと、その連結個所（コンクリ
ート管と耐圧ホースとの連結個所及び耐圧ホースとマテ
リアルホースとの連結個所）に介装されている。そのた
め、管路抵抗により吹付け材圧送のヘッドが低下して
も、前記エア吹込手段を適宜介装することにより、吹付
けノズルから噴射するのに必要なヘッドが付加される。
換言すれば、本発明によれば、前記エア吹込手段を適宜
介装することにより、コンクリート管或いは各種ホース
を非常に長くすることが出来る。そのため、法面におけ
る吹付け施工に極めて好適である。

【００２０】これに加えて本発明の実施に際しては、前
記吹付け材（例えばコンクリート或いはモルタル）の圧
送量は毎時３ｍ³〜５ｍ³であるのが好ましい。この圧
送量がこれよりも多いと、作業員が把持するノズルから
の吹付け量が増加して、作業員がノズルを操作すること
が困難になってしまう。一方、圧送量が少なすぎると、
吹付け作業そのものの効率が低下してしまうからであ
る。

【００２１】また、前記エア吹込手段で吹き込まれるエ
ア量は、毎分８．０ｍ³〜１０．０ｍ³であるのが好ま
しい。このエア量が多すぎると、エア吹付け個所の圧力
が上がり、さらに圧送ポンプの圧力も上昇するので、作
業者による取り扱いが難しくなり、且つ、吹付けの精度
も低くなってしまう。一方、エア量が少なすぎると、前
記コンクリート或いはモルタルがノズルから噴出するこ
とが困難となるのである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１−図５を参照して、本
発明の実施形態について説明する。図１は、本発明湿式
コンクリート吹付け装置を使用して法面に施工する方法
を示す。生コン車１において練り上げられたコンクリー
トは、圧送ポンプ２内に排出される。圧送ポンプ２はテ
ーパ管３、圧力ゲージ４、コンクリート管５、耐圧ホー
ス６、マテリアルホース９を通って作業者１１が操作す
るノズル１０から法面１２に吹付けられる。作業者１１
は命綱１３によって適当な樹木等に連結、支持される。

【００２３】耐圧ホース６とマテリアルホース９の連結
部、およびマテリアルホース９の中間部分にエア吹込手
段７、８が設けられ、圧縮機空気をマテリアルホース９
に供給するようになっている。

【００２４】圧縮機空気はコンプレッサ１４から、メイ
ンエアホース１５、補助エアホース１６を通って供給さ
れる。

【００２５】また、急結剤は、圧送ポンプ２から急結剤
ホース１８を通ってノズル１０に達し、急結剤添加用エ
アホース１７により、テーパ管３、圧力ゲージ４、コン
クリート管５、耐圧ホース６、マテリアルホース９を通
って圧送されてきたコンクリートに添加される。

【００２６】耐圧ホース７およびマテリアルホース９の
重量を支持するため、適当な個所（図１においては耐圧
ホース７とマテリアルホース９の連結部）がロープ２０
によって図示しないウインチに連結されている。

【００２７】明確には図示されていないが、各種ホース
の内壁面には活性効果向上のための被膜が形成されてい
る。なお、各種ホースのサイズ、圧送ポンプ２の圧送
量、エア供給量、その他については、後述する。

【００２８】図２、図３及び図４は、エア吹込手段７、
８の構造を詳細に示す図である。メイン（補助）エアホ
ース１５（１６）は、ストップバルブ２１を通してエア
吹込手段７（８）に連通している。

【００２９】エア吹込手段７（８）は、アルミニウム製
本体２２内に、多数の、たとえば８〜１０個のエアー投
入穴２４を有するスリーブ管２３と、その両側にＯ−リ
ング２５を挿入したものである。エアー投入穴２４は、
図４に示すように斜設され、ホース内に旋回流を発生し
てコンクリートの輸送を促進する。そしてエア吹込手段
７（８）は、その両側のビクトリックジョイント２６を
介してそれぞれ耐圧ホース６およびマテリアルホース９
（または二本のマテリアルホース９）の間に連結されて
いる。

【００３０】図５はノズル１０の詳細図である。ノズル
１０には、急結剤添加用エアーホース１７および急結剤
ホース１８が、エア吹込手段７、８と同様のエア吹込手
段２８を介して連結されている。ノズル１０にはロング
タイプとショートタイプがあり、作業目的に応じて適宜
交換可能である。２９はカップリングを示す。

【００３１】

【実施例】本発明装置において、テーパ管３を内径７５
〜６５ｍｍ、圧力ゲージ４を１０−２５ｋｇｆ／ｃ
ｍ²、コンクリート管５を外径６５ｍｍ、内径６１ｍ
ｍ、長さ３ｍ（たとえば４０本）、耐圧ホース６を外径
８１．９ｍｍ、内径６３．５ｍｍ、長さ１０ｍ（たとえ
ば４本）、マテリアルホース９を内径４５ｍｍ、長さ２
０−４０ｍとすることができる。耐摩耗性を改善するた
め、マテリアルホース９は、ＵＨＭＷ−ＰＥ（超高分子
量ポリエチレン）の０．１ｍｍの内部被膜を有する。エ
ア吹き込み手段２２とマテリアルホース９とは内径が相
違するため、内径が６３．５ｍｍから４５ｍｍに変化す
るテーパ管が設けられる。ノズル１０は、ポリウレタン
製とすることができる。

【００３２】また、エア量は８．０〜１０．０ｍ³／分
であり、モルタル吐出量は３．０〜５．０ｍ³／時であ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、法面の吹付け範囲は水
平距離最大３００ｍ、垂直高さ最大５０ｍにも達する。
吹付けは命綱を使用して人力で施工される。本発明の効
果を列挙すれば、下記の通りである。（１）小容量ポンプ（吐出量３．０〜５．０ｍ³）に
よる長距離輸送が可能であること。（２）高所作業車、レッカー車などでは作業ができな
い法面の施工が可能になったこと。（３）エア投入がノズルより約２０〜４０ｍ手前にな
ったため、通常行われている命綱施工と同様の吹付け範
囲が可能になった。（４）エア吹込手段において高圧空気の旋回流が発生
するため、コンクリートを脈動を生じないで円滑に流動
させることができる。（５）コンクリートへの急結剤の添加を先端のノズル
において実施するため、作業時におけるホースの閉塞が
激減する。（６）急結剤のみを高圧ポンプで圧送するため、粉じ
んの発生が乾式吹付け工法より少なくてすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を使用して法面にコンクリートを吹
付ける施工の状態を示す図。

【図２】メインエアホースの取付けを示すエア吹込手段
の正面図。

【図３】エア吹込手段に挿入されるスリーブ管の斜視
図。

【図４】エア吹込手段に挿入されるスリーブ管の側面
図。

【図５】ノズルを示す正面図。

【図６】従来技術による乾式コンクリート吹付装置の正
面図。

【図７】従来技術による湿式コンクリート吹付装置の正
面図。

【符号の説明】

１・・・生コン車２・・・圧送ポンプ３・・・テーパ管４・・・圧力ケージ５・・・コンクリート管（圧送用コンクリート管）６・・・耐圧ホース７、８・・・エア吹込手段（エアーリング管）９・・・マテリアルホース１０・・・ノズル１１・・・作業者１２・・・法面１３・・・命綱１４・・・コンブレッサー１５・・・メインエアホース１６・・・補助エアホース１７・・・急結剤添加用エアホース１８・・・急結剤注入ホース１９・・・発電機２０・・・ロープ（ワイヤ）２１・・・ストップバルブ２２・・・エア吹込手段本体２３・・・スリーブ管２４・・・エア投入穴２５・・・Ｏ−リング２７・・・ストップバルブ２８・・・リング管２９・・・カップリング３０・・・セメントホッパ３１・・・急結剤ホッパ３２・・・ベルトコンベヤ３３・・・吹付け機３４・・・圧力水管（高圧ホース）３５・・・ノズル３６・・・吹付面４０・・・レミコントラック４１・・・吹付け機４２・・・混和用急結剤貯槽４３・・・可搬コンブレッサー４４・・・エアーホース４５・・・ホース４６・・・エアーホース４７・・・ノズル４８・・・分電盤４９・・・施工面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズルから施工面にコンクリートを吹付
ける吹付け工法において、圧送ポンプによりコンクリー
トを圧送する工程と、耐圧ホース、マテリアルホース及
びその連結個所に介装されたエア吹込手段を介して圧送
されるコンクリート中に高圧空気を吹込み以て圧送ポン
プの押圧作用を補助する工程とを有し、前記圧送ポンプ
から前記ノズルまでの距離は非常に長く、前記作業者が
前記ノズルを保持して吹付作業を実施することを特徴と
する吹付け工法。
【請求項２】前記エア吹込手段を介して吹き込まれた
高圧空気が管内で旋回しつつノズル側へ進行し、ノズル
に接続された急結剤ホース及び急結剤添加用エアホース
を介して急結剤が添加される請求項１の吹付け工法。
【請求項３】ノズルから施工面にコンクリートを吹付
ける吹付け装置において、コンクリートを圧送する圧送
ポンプと、該圧送ポンプに接続されたコンクリート管
と、耐圧ホースと、マテリアルホースと、その連結個所
に介装され且つ圧送されるコンクリート中に高圧空気を
吹込み以て圧送ポンプの押圧作用を補助するエア吹込手
段とを有し、前記エア吹込手段からノズルまでの間の位
置で用いられる前記ホースの内面には活性効果向上のた
めの被膜が形成されており、前記圧送ポンプの圧送量は
比較的小さく、前記コンクリート管、耐圧ホース、マテ
リアルホースの内径寸法は圧送ポンプの圧送量に対応し
て比較的小さく設定されていることを特徴とする吹付け
装置。
【請求項４】前記エア吹込手段を介して吹き込まれた
高圧空気が管内で旋回しつつノズル側へ進行する様に前
記エア吹込手段には多数の穴が形成されており、急結剤
ホース及び急結剤添加用エアホースがノズルに接続され
ている請求項３の吹付け装置。