JPS6172173A

JPS6172173A - トンネル等における湿式吹付工法

Info

Publication number: JPS6172173A
Application number: JP59194193A
Authority: JP
Inventors: 権藤　司; 冨川　幸一
Original assignee: ENG RESOURCES DEV OFFICE; GIJUTSU SHIGEN KAIHATSU KK
Current assignee: ENG RESOURCES DEV OFFICE; GIJUTSU SHIGEN KAIHATSU KK
Priority date: 1984-09-17
Filing date: 1984-09-17
Publication date: 1986-04-14

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】（産業上の利用分野）本発明はトンネル等における湿式吹付工法に関する。

（従来の技術とその問題点）トンネル等中空構築物の施工において、壁面を吹付コン
クリートやモルタル（以下単に吹付コンクリ−１−と称
す）でライニングする方法が一般化されており、その吹
付は法として、主に乾式吹付法が採用されていた。

この９２式吹付法は、骨相（砂、砂利）、セメントをド
ライミックスして、吹付機でエア圧送し、ノズル付近で
水を添加するもので、材料や機器の取扱いが容易である
等の利点を有する反面、粉塵発生量が多く１作業環境を
著しく悪化させることが大きな問題となっている。

このようなことから、最近では湿式吹付法の採用が増し
ている。この工法は、骨材（砂、砂利）。

セメントを水とミンクスし圧送するもので、粉塵の発生
が少なく１強度などの特性も良好であるなどの利点があ
る。

しかしながら、湿式吹付法は、水・セメント比（Ｗ／Ｃ
）が、乾式吹付法の場合に較へて高い。すなわち、乾式
法が約４５％以下であるのに対し、湿式法は約５０％以
上である。このことから、トンネル工事等においてつき
ものと言うべき湧水が生じた場合に、施工面（ことにア
ーチ部など）にコンクリ−１−資料を充分に付漬させる
ことができず、容易に剥離が生じやすいという問題があ
った。

従来ではこの湧水対策として、湿式吹付機と乾式吹付機
とを準備し、湧水が生じたときに湿式吹１ｑ法から乾式
吹付法に切替え史用しているが、この手法では、設備負
、運搬費およびランニングコストが高価となり、また、
両段の設置に大きなスペースを必要としたり１機器の切
替えにかなりのタイムロスが生ずるため、湧水に対する
施工を能率よ〈実施できないという問題があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記のような問題点をｍ消しようとするもの
で、湧水個所に対して良好な付着性を有し剥離の生じに
くいコンクリートライニング層を比較的簡単に形成でき
る湿式吹付法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するため本発明は、ウェットミックス資
料を管状搬送系（ホースを含む）により先端のノズルに
圧送しつつ、粉状急結剤とセメントとの混合物を圧縮エ
アにより前２！搬送系に混入して吹付けるようにしたも
のである。

（作　用）この方法によれば、粉状急結剤とセメントとの混合物が
ウェットミックス資料に分散して施工面に吹付けられる
ため、スランプ値が低下して吹付資料の付着性と急結性
が著しく早くなり、これにより、湧水部に剥離が生じな
いしつかりした厚し）ライニング層が形成される。

しかも、乾式と湿式の両吹付機を用いる必要がないため
、施工手段が簡単コンパクトで、作業性ならびに能率性
が良く、かつまた経済的な施工とすることができる。

（実施例）以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図は本発明に係る湿式吹付法の概要を示すもので、
１は湿式圧送手段、２は湿式圧送手段１に接続した閉鎖
閉鎖断面の搬送路、３は搬送路２に接続した吹付手段で
あり、セメントと骨材の配合を水と混練したウェットミ
ックス資料Ａは、湿式圧送手段１から搬送路２に吐出圧
送され、搬送路先端の吹付手段３からトンネル掘削面な
どの施工面４に吹付けられ、ライニング層５が形成され
る。

このような吹付法は公知であるが、本発明は。

吹付手段３またはこハより後方位置に添加部６を設け、
この添加部に添加系搬送路７を接続し、前記湿式吹付は
施工中、粉状急結剤ａとセメンＩ−ｂとの混合物Ｂを圧
縮エアにより添加系搬送路７に圧送して添加部６から前
記ウェットミックス資料Ａに分子ｉＱＵ人させ、吹付手
段３から施工面・１に吹付けるものである。

混合物Ｂを構成する粉状急結剤ａとセメントｂは、少な
くともウェット象ソクス資ＲＡに添加される時点で混合
状態とされることが必要である。

その方法としては、粉状急結剤ａとセメントｂとを別々
の系でエア圧送し、添加部６またはその直前で合流させ
ることでエアレーション式に混合し。

ウェットミックス資料Ａに混入してもよい。しかし、一
般には、予め粉状急結剤ａとセメントｂと　゛をかくは
ん混合した状態で供給手段８から風送することが好まし
い。

セメン１−は、ポルＩ−ランドセメントなどの普通セメ
ントやジェットセメントなどの早強セメントが用いられ
る。

混合物Ｂの添加量は湧水量などに応じて適宜設定するが
、一般に、粉状急結剤ａはウェットミックス資料中のセ
メント量に対し１〜１０重量％。

好ましくは３〜６重量％、セメントｂはウェットミック
ス資料の配合にもよるが、同資料中のセメント量に対し
最大で２０重量％好しくけ５〜１０重量％の範囲であり
、この量を前記粉状急結剤ａに混合する。少ない添加は
本発明の効果が得られず、多すぎる添加は硬化時間の遅
れや配合の不適正化が生じ、また不経済である。

前記混合物Ｂの添加されるウェットミックス資料Ａの搬
送形態は、気流搬送状態、濃密搬送状態など任意である
。ウェットミックス資料Ａの搬送方法は、一般に次の３
方式が選択適用される。

イ、圧送手段１から吹付手段３まで圧縮エアによらず濃
密搬送する方式。

口、圧送手段１から吹付手段３まで圧縮エアにより気流
搬送する方式。

ハ、圧送手段１から適当長さまで圧縮エアによらない濃
密搬送を行い、以後吹付手段３まで圧縮エアによる気流
搬送する方式。

第２図は本発明の具体的な実施例を示すもので。

前記イ、とハ、の方式を選択適用できる構成となってい
る。

まず、圧送手段１としてポンプが用いられている。ポン
プは、スクイーズ式、スクリュ一式など任意であるが、
この実施例では、吐出部１１を前壁に設けた有底ホッパ
１２と、これの背壁に先端が開口した２本のピストンシ
リンダ１３．１３’と、一端が吐出部１１に常時接続し
、他端がピストンシリンダ１３．１３’の開口と交互に
接続するように動作される切換バルブ１４とを有してい
る。

搬送路２は、吐出部■１に接続された多段接続の金属管
２ａとゴムホースなどの可どうホース２ｂとからなって
おり、それらの間に圧縮エア添加部１５が介在接続され
ている。この圧縮エア添加部１５は前記ハ、の方式の場
合、吹付手段から最大で約２０ｍ後方位置とすることが
好ましい。

圧縮エア添加部１５の構成は任意であるが１本実施例で
は、搬送路外周から均等に添加されるよう、集合管゛１
６から複数の吹込パイプ１７に分岐し、吹込バイブの先
端を筒内に臨ませている。

一方、混合物Ｂの供給手段８は、エアレーション式のタ
ンク等任意であるが、本実施例では、フィードホイール
ないしロータ式の定量切出し装置が用いられている。該
装置は、気密タンク８１と。

コこのタンク底に回転自在に設けられたフィードホイー
ルないしロータ８２と、これの−側に対向して設けられ
た排出部８３と、排出部８３に作用するように設けた圧
縮エア供給部８４とを有しており、圧縮エア供給部８４
はコンプレッサなどの供給源８６に接続され、気密タン
ク中には、投入された粉状急結剤ａとセメントｂをかく
はんするかくはん機構８５が設けられている。

混合物Ｂの添加部６は本実施例ではＹ状分岐具が用いら
れているが、これに限られるものではなく、内側に噴口
が配設されたリングノズルタイプ、あるいは前記圧縮エ
ア添加部と類似したタイプなど任、意である。

前記混合物Ｂの添加部６は吹付手段３の位置でもよいが
、ウェットミックス資料Ａとの混合を効果的にするには
、前記口、とハ、の場合、吹付手段の直前部位たとえば
、吹付手段３の最大後方位置で約４ｍの位置までに設け
るのがよい。

ハ、の方式の場合、）Ｕ合物Ｂの添加エア圧Ｐ１は中間
エア添加圧Ｐ２との関係においてＰ”　＞Ｐ２とするこ
とが好しく、この条件でｐ　１ｐ　２　が約０．５〜２
　、０　ｋｇ／ｃ＋Ｊの範囲とするようにコントロール
すると好都合である。添加エア圧Ｐ１と中間エア添加圧
Ｐ２の圧力差が少なすぎると添加部６で混合物Ｂが付着
を起しやすく、逆に圧力差があまり大きすぎると、搬送
気流の乱れが大となり混合物Ｂが充分にウェットミック
ス資料Ａと接触しないまま施工面４に吹付けられる。

なお、本発明において、吹付手段３としてノズルに代え
遠心投射羽根を用いてもよい。圧送手段ｌや供給手段８
は据置式でもクローラやタイヤないしレールマウントに
よる走行式としてもよい。

吹付にあたっては、骨材とセメントと水により所定水・
セメント比のウェットミックス資Ｆ）Ａを作り、圧送手
段１吹付手段３圧送する。ハ、の方式に場合には、ウェ
ットミックス資料Ａは金属管路２ａにより濃密搬送され
、圧縮エア添加部１５で圧縮エアが添加されることによ
り可どうホース２ｂで気流搬送される。

通常の吹付けにおいては、供給手段８に粉状急結剤ａを
充填しておき、圧縮エアにより添加系搬送路７を介して
添加部６に気送し、前記のように気流搬送中のウェット
ミックス資料Ａに吹込む。

そして、湧水が生じた場合、供給手段８に粉状急結剤ａ
とセメントｂの混合物を投入し、あるいはセメントｂを
投入してタンク内でかくはん混合し、圧縮エアにより添
加部６へ圧送する。この混合物Ｂは添加部６でウェット
ミックス資料Ａと合流し、圧縮エアによるかくはん作用
によりウェットミックス資料Ａと接触して硬化反応が開
始されながら施工面４に吹付けられる。

一般に、ウェットミックス資ＭＡの練り上がりスランプ
は５〜１０ｃｍ（Ｉｉ合によっては、１５〜１７印）で
あり、アーチ部などに吹付けた場合は。

硬化時間が長いため、殻形成がなされないうちに湧水に
より軟化して剥離する。これはウェットミックス資料Ａ
に粉状急結剤ａを添加しても改善されない。

しかるに本発明は、：＋’ｎ状急結剤ａにセメントｂを
混合してウェットミックス資料Ａに分散混合させた状態
で吹付ける。そのため、吹付手段３がら噴出されると同
時に湧水部の水分を媒体として混合物Ｂとウェットミッ
クス資料Ａとが急速に反応し、スランプ値が急下降する
。これにより、付着性と急結性が増強され、施工面４に
吹付けられる否やしつかりしたライニング層が形成され
、湧水かによっても剥離が生じない。

一般に供給手段８は圧送手段１に較べ容量が小さいため
、急結剤が残存していても湧水施工への移行は迅速であ
る。必要に応じて、添加系搬送路７に混合物送出用のバ
イパスを分岐し、これに混合物専用の供給手段を接続し
、３方切換弁などにより切換え操業する方法を採用して
もよい。

次に本発明の実施結果を示す。

半径５ｍの湧水トンネルに対し、本発明により湿式吹付
を行った。

ウェットミックス資料は、セメント　３６０　ｋｇ／ｒ
ｎ’、砂　１０４７ｋｇ／ｒｒｉ’、砂利　７０５ｋｇ
／ｒｎ’、水　２０７　ｋｇ／　ｒｎ’−Ｗ／　Ｃ５８
％、スランプ８工、とした。

このウェットミックス資料を第２図の装置により８　ｒ
ｎ’　／　ｈで圧送し、それとともに、粉状急結剤１８
ｋｇ／ｒｒｉ’、セメント３６ｋｇ／ｒｎ’を均一にか
くはん混合した混合物を、供給手段から添加系搬送ホー
スを介して圧縮エアにより圧送し、吹付ノズルの後方２
．５ｍの位置でＹ状分岐具により添加して吹付けた。粉
状急結剤の圧送量は２　、４　ｋｇ／ｍｉｎ、セメント
のそれは４　、８　ｋｇ／ｍｉｎである。エア添加部で
のエア圧を１．８〜２．０ｋｇ／ｃｉ、添加部でのエア
圧は約３．０ｋｇ／ｒｕＪとなるようにコントロールし
た。

その結果、吹付資料はゼロスランプとなり、湧水部に厚
さ１０ｃｍのライニングが形成され、アーチ部の剥離が
全く生じなかった。

一方、本発明を適用しない場合は、湧水部に吹付資料が
付着せず、剥離落下してしまった。これは、粉状急結剤
のみを添加した場合も同様であった。

以上説明した本発明によるときには、湿式吹付けのメリ
ットを生かしつつ、しかも、湧水の多いトンネルなどに
対し良好な付着性を鍔え剥離の生じないコンクリートラ
イニング施工を行うことがてき、また、施工機器が簡単
で安価に実施できるなどのすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示す説明図、第２図は本発明の
１実施例を示ず系、坑口である。

Claims

【特許請求の範囲】

トンネル等にコンクリート類をライニングする方法にお
いて、粉状急結剤とセメントとの混合物を圧縮エアによ
り湿状吹付け資料搬送系中に添加し吹付けることを特徴
とするトンネル等における湿式吹付工法。