JPS60253660A - コンクリ−トポンプ振動工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンクリートポンプ振動工法に関するものであ
る。

［発明の目的コ 〈イ〉産業上の利用分野 土木、建築業界等 〈口〉従来技術 従来のコンクリート圧送方法はホッパの底部に位置する
コンクリート圧送用ピストンの往復動によってコンクリ
ート等を押し出し、このコンクリートポンプに接続する
圧送管に案内させてコンクリート打設規場まで圧送する
方法である。

〈ハ〉本発明が解決しようとする問題点前記従来の圧送
方法には、次のような未解決の問題が残されている。

（１）圧送管が曲折する箇所や直線で長距離の場合には
圧送管内でコンクリートが閉塞したりコンクリートの分
離を起こしやすい。

特に、単位セメント量７７１−少なくスランプが小さい
コンクリート程閉塞を発生しやすい。

（２）コンクリートの流動性を向−トさせるとある程度
閉塞は防止できるが、要求される以上のセメント量を使
用することになり不経済である。

（３）圧送管内でコンクリートが閉塞すると、閉塞して
いるコンクリートを取り除くため、その間圧送作業を中
断しなければならない。

また、閉塞箇所の発見に多くの時間と労力を要する。

（４）コンクリートの閉塞を阻止する方法として高圧で
圧送する事が考えられるが、高圧で圧送するとその高圧
によってコンクリートの品質が変化するといった問題が
ある。

〈二〉発明の目的 本発明は以上のような問題点を解決するために成された
もので、圧送管内でコンクリ−１−等が閉塞せずに、か
つ、−コンクリートの品質を低下させずにスムーズで効
率的な圧送を行えるコンクリートポンプ振′動工法を提
供する事を目的どする。

［発明の構成］ 〈イ〉問題点を解決するだめの手段 本発明は圧送ポンプに接続する圧送管２の途上に後述す
るある範囲の振動を発生する振動機３を装備することに
よって、前記問題点の解決を図るものである。

以下本発明を図面を参照しながら説明する。

（１）圧送ポンプ 第１図に示した圧送ポンプ１は公知の油圧式コンクリー
トポンプである。

この圧送ポンプ１には一定長さの圧送管２を複数本接続
して打設現場まで配管する。

途中圧送管２を曲折しな（ブればならない部分にはベン
ト管等を介して接続する。

なお、圧送ポンプ２は油圧式の他に機械式や絞り出し式
のコンクリートポンプを使用することもできる。

（２）振動機の選定 一般に振動機３は打設したコンクリートに高い周波数の
振動を与え、内部の空隙を排除して密実なコンクリート
にするよう締固めを行う機械として使用されているが、
本発明では圧送管２の内壁面とコンクリートの摩擦抵抗
を減少ざＵることを目的として使用する。

すなわち、本発明には低周波振動機と高周波振動機の二
種類の振動機３を使用すると効果的な圧送が可能となる
。

低周波振動機の一例：振動数２８５０ｖｐｍ遠心力　２
５’Ｏｋｇｆ 高周波振動機の一例：振動数６０００　ｖｐｍ遠心力　
８００　ｋｇｆ 次に実際の配管に於いて上記振動機３を複数設置した場
合の「コンクリートの圧送量と圧送管１ｍ当りの管内圧
力の損失の関係」を調べるために以下の要領で試験を行
い、その試験結果を第２図に示す。

単位セメンｆｌｆ２　：　２５０ｋｇ、′ｙｎ３スラン
プ　：５ｃｍ 空気量　：４％ 配管径　：　５Ｂ　＜１２５Ａ） 配管長　：１５０ｍ その試験結果について検討すると、高周波振動機の方が
低周波振動機よりもやや良好な圧送性が得られる。

低周波振動機を配備した場合には、無振動の場合に比べ
て約２０％（スランプで８ｃｍ）程度圧送性が向上する
。

従って、低周波および高周波振動機を配備すると十分に
圧送性の改善が期待できる。

試験に際しでは偏心質量回転式の振動機を圧送管２の上
部に設置し、この圧送管２に一定の回転数（２８５Ｏｒ
ｐｍ）で遠心力を変化させて圧送を行った。

その実験結果を表−１に示す。

なお、表−１に於いて圧送効果は最も良好な圧送効果の
得られた遠心力が３０　Ｑ　ｋｇｆを基準に１ＯＯとし
た指数で表示した。

表−１ 表−１によれば遠心力が５００ｋｇｆを越えるとそれま
で良好だったコンクリートが分離することが分る。

また、遠心力が１５０ｋｇｆ以下の場合には振動を与え
ただけの良好な圧送効果が期待できない事も分った。

従ってこの実験の結果、良好な圧送効果を得るには、遠
心力が１５０〜５００ｋｇｆの範囲内で振動を与えれば
良いことが分った。

〈ハ〉振動数の選定 次に圧送性を調べるために第３図に示すような配置を行
い、コンクリートの配合（粗骨拐最大寸法２０龍、４０
都、単位セメント量２５０．３００．４００　ｋｇ　／
ｒｎ”、スランプ５．１０．１５．１８ｃｍ）を変化さ
せて振動数の選定を行った。

すなわち、試験用管４（直径１５０ｍｍ、全長１０ｍ）
の中央に高周波振動機（ＨＫＭ４０ＬＨ８）を搭載し、
この管４の両端には振幅測定器をそれぞれ配置し、そし
Ｃ管４内にコンクリートを充填させた後この管４に３０
秒間振動を与えて試験を行なった。

その試験結果を表−２に示す。

なお、同表に於いてコンクリートの振動効率は排出され
たコンクリート量を測定して基準値を１００％で表示し
た。

表−２から振動数の選定はコンクリートのスランプに影
響されて、スランプが小さくなると振動数が大きいほう
が適している。

またコンクリートのスランプが大きくなると振動数は小
さくて済む。

例えばコンクリートのスランプが１８ＣＩ１１の場合に
は６０００　ｖｐｍの振動数でコンクリートが分離する
ので４０００ｖｐ、ｍ程度が好適である。

この試験の結果、高周波振動機の振動数はスランプ５〜
１０ｃｍの場合には４５００ｖ＋＋ｍ　（１５５ｋｇｆ
　）〜６０００ｖｐｍ　（２７５ｋｇｆ　）が好適であ
り、またスランプが”ｊ　５　ｃｍ〜１８ＣＩ１１の場
合の振動数は３０００ＶＩ）ＩＩＩ　（１”ＯＯｋｇｆ
　）　〜４５００ｖｐｍ（１５５ｋｇｆ）が適している
。

前記振動数の選定を理論的に解析づ”ることは極めて困
難であるが、ここではコンクリートの圧送性に影響を与
える要因について横開する。

被振動体（圧送管２および圧送管２内のコンクリート）
、に与える振動の影響範囲は振動機の遠心力により異な
るが、振幅はマスモーメントが一定である以上、振動数
が変化しても理論上は一定である。

従って、圧送性に最も影響を与えるのは振動数であると
考えられる。

［その他の実施例コ 前記実施例は圧送管２に振動を与えてコンクリートの圧
送性を向上させたが、本実施例では第４図に示すように
ホッパ５部分に振動機を配備した場合にもコンクリート
の圧送性の向上が期待できる。

一般にホッパ５内に投入されたコンクリートは大小人き
さの異なる細骨材や粗骨材およびセメント、水、空気泡
等まったく異質な複合物であるため、投入時の衝撃によ
って分離する。

上記複合物がホッパ５内で分離状態で存在すると、落下
するはずの骨材同士が噛み合ってホッパ５の底部を閉塞
してコンクリートの圧送を阻害していた。

そこで、本実施例ではコンクリートの配合やシリンダ６
内への吸引力が大きいコンクリートポンプの機種に変更
することなく、ホッパ５からシリンダ６内への吸入効率
を改善することによってコンクリートの圧送性を向上で
きるよう、ホッパ５に振動を与えた。

ホッパ５に振動を与える手段としては例えば、ホッパ５
の下部もしくは横部もしくは上部等に振動機３を単数も
しくは複数配備する方法が考えられる。

また、ホッパ内の攪拌羽根７の軸上に振動機３を配備し
たり、ホッパ５内に振動機３′を挿入するとコンクリー
トの圧送を改善する効果がある事が以下の試験によって
確認された。

〈イ〉試験例 第４図に示すように高周波振動機３をホッパ５の側部、
上部、および攪拌軸５１上にそれぞれ配備し、さらに、
ホッパ５内に公知構造の棒状振動機３−（低周波振動機
）を挿入する。

コンクリートは骨材最大寸法２５１１１１１１．セメン
ト単位量３００　ｋｇ　／　ｒｎ３、スランプ８ｃｍと
する。

そして振動機３．３−を駆動させながら圧送し、振動機
の適切な配置位置と圧送性を調べた。

その試験結果を第５〜７図に示す。

第５図はコンクリートポンプ主油圧と吐出量の関係を示
し、第６図は攪拌油圧と吐出量の関係を示し、さらに第
７図は圧送管２内圧力と測定位置の関係を示す。

以上の試験結果から明らかなようにホッパ部分に振動を
与えると圧送性が改善されることが確認できた。

またコンクリートポンプ１内の圧損が無振動の場合より
も著しく優れている事も確認することができた。

このことは粗骨材の最大寸法が大きくなった場合にもそ
の効果がより有効になることが容易に推察できる。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待することができる。

〈イ〉圧送中の摩擦抵抗を減少できる振動数を選択して
圧送管等に与えると、コンクリ−１〜による閉塞、およ
び骨材分離が発生しにくくなるので、低スランプのコン
クリートや、単位セメント量の少ないコンクリートの圧
送が可能となる。

〈口〉振動数を選択する事によって圧送管内でのコンク
リートの流動性を向上させることができるので、特別な
流動化剤等の混和材を使用する必要がない。

その結果圧送に要する圧送力を減少させることができる
。

〈ハ〉圧送力を減少さＵることができるので圧送中にコ
ンクリートの品質を変化させることがなく、高品質を維
持しながら圧送できる。

く二〉コンクリートと圧送管の間における摩擦抵抗を減
少できるので、圧送距離の大幅延長が可能となる。

くホ〉ホッパ部分に振動を与えた場合には、閉塞を防止
できるのでホッパ底部に位置するシリンダ内ｌ＼の吸入
効率が良好となり、スムーズな圧送が期待できる。

くべ〉圧送管に配備刃る振動機は、コンクリートの性状
に応じて、配備間隔、設置数を決定して配備すると、圧
送性の大幅な改善が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１Ｎ：本発明の一実施例の説明図 第２図：圧送管１ｍ当りの管内圧力損失と圧送量の関係
を示す図表 第３図：試験用管に振動機を配備して行う試験の説明図 第４Ｎ：ホッパに振動機を配備した状態の説明図第５〜
７図：第４図における試験結果を示す図表１＝コンクリ
ートポンプ　２：圧送管 ３．３−二振動機　４：試験円管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンクリートやモルタル等を圧送するポンプ工法
   に於いて、 コンクリ−１へ等を案内運搬するパイプに低周波振動機
   または高周波振動機もしくは両者を配備して、 コンクリートとの摩擦抵抗を減少させて圧送する事を特
   徴とする、 コンクリートポンプ振動工法
2. （２）振動数が２８００　ｖｐｍで、遠心力が１５０〜
   ４００＋ｃｇｆの範囲の性能を有する低周波振動機を配
   備して振動を与えることを特徴とする特許請求の範囲（
   １）記載のコンクリートポンプ振動工法
3. （３）振動数が２０００〜７２００ＶＩ）ＩＩＩの範囲
   で遠心力が１００−′−４００ｋｇｆの範囲の性能を有
   する高周波振動機を配備して振動を与えることを特徴と
   する特許 ートポンプ振動工法