JPH04182569A - 打設コンクリートへの急結剤混入方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、トンネル工事などの特にコンクリートによる
一次覆工作業に際し、打設コンクリートの急速な固結（
凝固）が要求される場合に採択されることとなる当該コ
ンクリートに対する急結剤の混入方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 既知のようにコンクリートの打設や吹付は工事に際し、
当該コンクリートに急結剤を添加しているが、この場合
上記の吹付けでは、コンクリートが圧縮空気によって所
要箇所に吹付けられるので、予め加えられている粉体急
結剤はコンクリートとよく混合されることとなる。

これに対し、コンクリートポンプによってコンクリート
を所要箇所までコンクリート圧送管にて供給することと
なる打設工事にあっては、当該コンクリート圧送管の途
中で粉体急結剤や液体急結剤を夫々添加したり注入した
りして、これにより圧送中のコンクリートに混入させる
ようにしているのであるが、急結剤が均一にコンクリー
トと混合されず、充分な混合のために打設箇所の手前に
て早目に急結剤を加えると、圧送中途でコンクリート硬
化の発現を見てしまうこととなる。

そこで、注入ノズルから急結剤を注入した後に攪拌羽根
により混合したり、回転羽根自体から急結剤を注入して
混練するといった方法（特公昭６３−４１９９号）も実
施されているが、注入された急結剤は、攪拌しても満足
すべき均一な混合状態にすることができない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記従来例の欠陥につき検討し、これまでの急
結剤混入方法とは別発想に基づき、請求項（１１では液
体急結剤を高圧または超高圧ポンプを用いてノズルの端
部噴出孔から、所要箇所における打設コンクリートに対
し噴射することにより、極めて均一なコンクリートに対
する急結剤の混合を、短時間内に行い得るようにするの
が、その目的である。

請求項（２）では、前記ノズルをその軸線が回転中心と
なるよう回転させ、かつ、当該端部噴出孔を単数だけで
なく複数とすることで、より迅速にして均一な液体急結
剤の混合がなし得るようにしている。

請求項（３）は、請求項（１）による液体急結剤を、コ
ンクリート圧送管の供給口から、圧送されている打設コ
ンクリートへ向は高圧または超高圧によりノズルの端部
噴出孔より噴射することにより、噴射された液体急結剤
をコンクリート圧送管の内壁にも噴射可能となし、これ
により、さらに−層混合の均一性と迅速性を向上させよ
うとしている。

請求項（４）にあっては、請求項（３）がコンクリート
圧送管内の打設コンクリートへ液体急結剤を噴射するの
に対し、打設箇所に供与された打設コンクリートの表面
に当接されている移動妻板がら液体急結剤の噴射を行う
ようにすることで、打設コンクリートを部分的に硬化さ
せ、打設コンクリートの効果的なコンクリート流失阻止
を短時間内にてなし得るようにしている。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、請求項（１１で
は液体急結剤を、高圧または超高圧ポンプにより供給ホ
ースを介し圧送して、当該供給ホースに設けられたノズ
ルの端部噴出孔から、当該圧送液体急結剤を所要箇所に
おける打設コンクリートに対して噴射するようにしたこ
とを特徴とする打設コンクリートへの急結剤混入方法を
請求項（２）にあっては液体急結剤を、高圧または超高
圧ポンプにより供給ホースを介し圧送して、当該供給ホ
ースに設けられた軸線を回転中心とするノズルの単数ま
たは複数の端部噴出孔から、当該圧送液体急結剤を所要
箇所における打設コンクリートに対して噴射するように
したことを特徴とする打設コンクリートへの急結剤混入
方法を夫々提供しようとしている。

請求項（３）では液体急結剤を、高圧または超高圧ポン
プにより供給ホースを介し圧送して、当該供給ホースに
設けられたノズルの端部噴出孔から、当該圧送液体急結
剤を打設箇所へコンクリートポンプによりコンクリート
圧送管によって送られる打設コンクリートに対し、当該
コンクリート圧送管にあって前記打設箇所寄りに設けた
単数または複数の供給口を介して噴射するようにしたこ
とを特徴とする打設コンクリートへの急結剤混入方法を
、そして請求項（４）では液体急結剤を、高圧または超
高圧ポンプにより供給ホースを介し圧送して、当該供給
ホースに設けられたノズルの端部噴出孔から、当該圧送
液体急結剤を打設箇所へコンクリートポンプによりコン
クリート圧送管によって移動堰板を介し供与された打設
コンクリートに対し、当該打設コンクリートの表面に当
接した移動妻板の供給口を介して噴射するようにしたこ
とを特徴とする打設コンクリートへの急結剤混入方法を
夫々その内容としている。

（作　　　用） 請求項（１）の急結剤混入方法による時は、液体急結剤
が吐出圧力２００〜５００　ｋｇ／ｃｍ”といった高圧
または超高圧にて、ノズルの端部噴出孔から打設コンク
リートに噴射されるので、液体急結剤は蜂の巣状に当該
コンクリート内に注入混合され、さらに、この際当該コ
ンクリート中の粗骨材に衝突することで液体急結剤が砕
は散ることとなるので、混合状態が一層よくなり、当該
コンクリート中に均一に分散混合するに至る。

請求項（２）の方法では上記請求項（１）にあって、ノ
ズルが回転することから、液体急結剤の噴射範囲が拡大
されて迅速かつ均一な混合が促進されるだけでなく、当
該回転によって、ノズルの端部噴出孔がコンクリートの
硬化に伴い目詰り状態となってしまうといったことをも
防止し得ることとなる。

また、この際ノズルの端部噴出孔を複数とすることで、
夫々の端部噴出孔から噴射される液体急結剤相互の衝突
も生じて、このことにより液体急結剤の砕は散る現象が
大となり、それだけ混合の均一化が、迅速に促進される
こととなる。

請求項（３）にあっては、液体急結剤の噴射が、コンク
リート圧送管内の打設コンクリートに対し行われるので
、請求項（１）につき上記した作用だけでな（、端部噴
出孔からの液体急結剤は、上記コンクリート圧送管の内
壁にも噴射流が当り、これが分散混合することとなる。

また、この際、コンクリート圧送管の供給口が複数であ
れば、各供給口から噴出された液体急結剤相互にも衝当
が生じ、これが均一な混合を一層促進することとなる。

請求項（４）による時は、コンクリート圧送管内の打設
コンクリートを対象とするのではなく、トンネルなどに
おける地山の所要打設箇所に、移動堰板を介して打設コ
ンクリートをコンクリート圧送管から供給させながら、
当該打設コンクリートの表面に移動妻板を当接し、この
移動妻板から液体急結剤を同上打設コンクリートに噴射
することで、打設コンクリートの表層部だけが均一な液
体急結剤の混合によって速やかに固結することとなり、
これにより、打設コンクリートの全部を固結することな
く、少量の液体急結剤にて、トンネル工事の一次覆工等
における目的を迅速に達成できることとなり、また、コ
ンクリート圧送管内への噴射でないので、打設コンクリ
ートの硬化によりコンクリート圧送管内にて当該コンク
リートの流れが閉塞されるといったことも生じないこと
となる。

（実　施　例） 本願を図面の参照によって詳記すれば、請求項ｆｉｌの
方法にあっては所要箇所における打設コンクリートに対
して、液体急結剤を高圧または超高圧ポンプにより噴射
するのであるが、これを先ず請求項（３）に係る方法を
実施することのできる第１図の装置によって説明する。

第１図で１はコンクリートポンプ、２はこれに連結され
たコンクリート圧送管を示し、当該コンクリート圧送管
２の吐出口２ａは、型枠３を介して所要の打設箇所Ａに
打設コンクリートを供給し得るようになっている。

上記コンクリート圧送管２の吐出口２ａ近傍に注入部２
ｂが設けられ、これには第２図の如く供給口４を単数ま
たは複数個穿設し、当該供給口４にノズル５が取付けら
れる。

このノズル５には、高圧または超高圧ポンプ６から分配
弁または切換弁７を介して液体急結剤の供給ホース８が
連結され、図中Ｂは地山を示している。

上記の装置による時は、注入部２ｂにおける供給口４か
らコンクリート圧送管２内の打設コンクリートに、ノズ
ル５より噴射される液体急結剤が噴射されることとなり
、この際、その供給口４は第２図（ａ）のようにその噴
射方向Ｃがコンクリート圧送管２の軸線と斜交するよう
にしても、同図ｆｂ）の如く直交状態となるように穿設
してもよく、第２、第３図の矢印ＣＦは打設コンクリー
トの圧送方向を示している。

ここで、上記の高圧または超高圧ポンプによる液体急結
剤の吐出圧力としては、２００〜５００ｋｇ／ｃｍ”程
度とすることが望ましい。

このような高い吐出圧力の液体急結剤を打設コンクリー
トに向は噴射することで、第３図（ａ）の如く当該液体
急結剤の噴射ラインＬは、圧送されている打設コンクリ
ート内に順次形成されて行くだけでなく、同上図ｆｂ）
の如く噴射ラインＬは、打設コンクリート中の粗骨材り
に衝突し、これにより噴射された液体急結剤が砕は散り
、打設コンクリート内に分散混合される。

さらに、第３図（ｃｌ　にあっては供給口４．４からの
噴射ラインＬ、Ｌが相互に衝突し、ここでは噴射された
液体急結剤の相互衝突によって、液体急結剤が砕は散る
こととなる。

また、同図（ｄｌの如く噴射ラインＬがコンクリート圧
送管２の内壁２ｃに衝当することとなれば、ここでも液
体急結剤が衝突飛散されて、打設コンクリートに混入し
て行くこととなり、また、噴射ラインＬなるものは、実
際上吐出圧力が大であるため蜂の巣状に噴射される液体
急結剤によって構成されることとなる。

第４図は、第１図に示した装置について、これをより具
体的に示したもので、同一符号は同一部材を示し、同図
にあって６ａ高圧または超高圧ポンプ６に付設の急結剤
供給タンクを示している。

さらに、第５図と第６図は前記ノズル５を具備した液体
急結剤の噴射装置９を示す一例であり、これはコンクリ
ート圧送管２の注入部２ｂに取着した固定用ブラケット
９ａにあって、これに取り付けられた固定金具９ｂによ
り、回転噴射軸管９ｃが、コンクリート圧送管２と直交
状となるよう固定されている。

上記回転噴射軸管９ｃは、油圧モータ９ｄ、スイベルジ
ヨイント９ｅ、前記のノズル５をもった回転軸管９ｆと
を具備し、このスイベルジヨイント９ｅを介して供給ホ
ース８かも、ノズル５へ液体急結剤が供給され、当該ノ
ズル５は、コンクリート圧送管２に起立して開口した供
給口４に内挿され、ノズル５の先細りとした先端壁には
、所要数だけの端部噴出孔５ａが開口されている。

図中８ａはホースジヨイントを示している。

上記の噴射装置９を用いるときは、油圧モータ９ｄによ
ってノズル５がその軸線を中心に回転するから、高圧ま
たは超高圧ポンプ６により圧送されて来た液体急結剤は
、供給ホース８を介して、上記ノズル５の端部噴出孔５
ａから、コンクリート圧送管２内を流過する打設コンク
リート内へ、２００〜５００　ｋｇ／ｃｍ”といった高
圧または超高圧にて噴入されることとなる。

ここで第６図のＲＬは端部噴出孔５ａからの回転噴射ラ
インを、αはその噴射角度を示している。

次に、第７図と第８図は上記のコンクリート圧送管２に
あって、供給口４を単数でなく複数箇所に設けた場合を
示しており、これらの供給口４は互いにその開口位置が
、周方向と長平方向とにずらして設定してあり、このよ
うにすることで液体急結剤が、より一層各回転噴射ライ
ンＲＬによって打設コンクリートへ充分に混入し得るよ
うにしである。

ここで、複数の供給口４から同時に液体急結剤を噴射さ
せても、また順次に噴出させたり、さらには、連続、間
欠の噴射でもよいが、打設コンクリートの圧送量に対し
て常に一定の液体急結剤が噴入されるようにするのが良
い。

次に、第９図と第１０図が請求項（４）に係る方法を実
施するのに用いられる装置を示しており、ここでは前記
のコンクリートポンプ１により、コンクリート圧送管２
を介して供給される打設コンクリートが、既知の如く地
山Ｂに形成したスリットなどによる打設箇所Ａに対して
、移動堰板Ｅに取着された吐出口２’ａより供与されて
いくこととなり、この際、移動堰板Ｅは矢印Ｆ方向へ移
動させながら、当該打設コンクリートの供与が続けられ
ることとなる。

本発明では、この際当該打設箇所Ａに充填された供与済
打設コンクリートＧの表面Ｇ、に当接させた移動妻板Ｈ
に、起立させた供給口４ａが開口されており、当該移動
妻板Ｈに前記と同一構成の噴射装置９を設けるのであっ
て、この移動妻板Ｈは、移動堰板Ｅと一緒に矢印Ｆ方向
へ移行される。

上記のようにすることで供与済打設コンクリートＧの表
面Ｇ１には、高圧または超高圧ポンプ６から供給ホース
８を介して圧送されて来た液体急結剤が、上記噴射装置
９におけるノズル５の端部噴出孔５ａから、供給口４ａ
を介して噴射され、これが供与済打設コンクリートＧの
所要深度である表層部Ｇ２にあって混入し、当該表層部
Ｇ２を素早く固結させるので、移動妻板Ｈと地山Ｂとの
隙間から供与済打設コンクリートＧが漏れ出してしまう
といったことが、阻止されることとなる。

端部噴出孔５ａを２２／１０００吋としたノズル５を２
本用いて、コンクリート圧送管２内に噴射角度６０’に
て液体急結剤を噴射するに際し、ノズル５の回転数をＯ
〜５００ｒｐｍ、吐出圧力を２００〜５００　ｋｇ／ｃ
ｍ”、打設コンクリート吐出量を約２０Ｏｆ２／ｌｌｌ
１ｎ、単位セメント量３７０　ｋｇ／ｍ”、急結剤添加
量は約５〜７．６％として、各種の実験を行ったところ
、打設コンクリートへの液体急結剤の混合は充分に行わ
れ得ること、この際、ノズルは回転しなくともよいが、
回転させた方が効率がよく、ノズル数も多い方が望まし
いこと、ノズルを回転させないときは、ノズル数を多く
した方がよく、しかしノズル数が増えることで、当該ノ
ズルの端部噴出孔を余り小口径にしてしまうと閉塞が生
ずるので注意を要することとなるが、このような閉塞防
止には、前記の如くノズルを回転することが効果的であ
ること等が確認できた。

高圧または超高圧ポンプ６による吐出圧力は、もちろん
高いほど望ましいこととなるが、５００ｋｇ／ｃ＋ｏ”
あれば充分な効果を期待することができ、これ以下の吐
出圧力の場合には、ノズルの回転、ノズル数、さらには
ノズルを長平方向へ移動するといったことで、目的を達
することができ、打設コンクリートの硬化開始時間も、
３０秒〜６０秒程度とすることができた。

（発明の効果） 本願は以上のようにして実施できるものであるから、請
求項（１）によるときは、高圧または超高圧ポンプによ
る液体急結剤の噴射により、これまでの打設コンクリー
トに対する液体急結剤の注入とは違って、蜂の巣状の注
入混合粗骨材への衝突現象により、満足すべき均一な混
合が短時間にて得られる。

請求項（２）によるときはノズルの回転によって液体の
噴射範囲の拡大による均一混合の迅速化が図られ、ノズ
ルの端部噴出孔が目詰りを起こすことも防止され、ノズ
ル数の増設により、混合の均一化が一層促進される。

請求項（３）にあっては、コンクリート圧送管内の打設
コンクリートに対し液体急結剤が噴入されることから、
噴入された液体急結剤がコンクリート圧送管の内壁に衝
当して砕は散り、これによりその分散混合が、より促進
されることとなり、供給管の増設によっても分散混合を
向上させ得る。

請求項（４）の場合は、移動妻板から液体急結剤を高圧
または超高圧ポンプにより噴射するので、供与済打設コ
ンクリートの表層部だけを素早く硬化させてしまうこと
で、少量の液体急結剤を使用するだけで、この種の工事
を支障な（能率的に仕上げることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願の請求項（３）に係る方法を実施するの
に用い得る一装置例の使用状態説明図、第２図（ａｔ　
ｆｂｌは第１図のコンクリート圧送管における注入部を
示す異種各個の縦断正面図、第３図ｆａ）　ｆｂ）　ｔ
ｅｌ　ｆｄ）は同上コンクリート圧送管内における液体
急結剤の噴射ラインを示す各種例の縦断正面図、第４図
は第１図の製雪の具体例を示した使用状態説明図、第５
図は第４図の噴射装置を示した請求項（２）に係る正面
図、第６図は第５図の■−ＩＶ線矢視断面図、第７図は
コンクリート圧送管の異種注入部を示す正面図、第８図
は当該注入部の側端面図、第９図は本願請求項（４１の
方法を実施するための装置例を示した使用状態下面説明
図、第１０図は第９図の縦断側面説明図である。 １・・・・・・コンクリートポンプ ２・・・・・・コンクリート圧送部 ４．４ａ・・・・・・供給口 ５・・・・・・ノズル ５ａ・・・・端部噴出孔 ６・・・・・・高圧または超高圧ポンプ８・・・・・・
供給ホース Ｅ・・・・・・移動堰板 Ｈ・・・・・・移動妻板 代理人　弁理士　　斎　藤　義　雑 石１図 第２図 第３図 １１４図 第’ｙｍ 第５図 第９厘 第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体急結剤を、高圧または超高圧ポンプにより供
   給ホースを介し圧送して、当該供給ホースに設けられた
   ノズルの端部噴出孔から、当該圧送液体急結剤を所要箇
   所における打設コンクリートに対して噴射するようにし
   たことを特徴とする打設コンクリートへの急結剤混入方
   法。
2. （２）液体急結剤を、高圧または超高圧ポンプにより供
   給ホースを介し圧送して、当該供給ホースに設けられた
   軸線を回転中心とするノズルの単数または複数の端部噴
   出孔から、当該圧送液体急結剤を所要箇所における打設
   コンクリートに対して噴射するようにしたことを特徴と
   する打設コンクリートへの急結剤混入方法。
3. （３）液体急結剤を、高圧または超高圧ポンプにより供
   給ホースを介し圧送して、当該供給ホースに設けられた
   ノズルの端部噴出孔から、当該圧送液体急結剤を打設箇
   所へコンクリートポンプによりコンクリート圧送管によ
   って送られる打設コンクリートに対し、当該コンクリー
   ト圧送管にあって前記打設箇所寄りに設けた単数または
   複数の供給口を介して噴射するようにしたことを特徴と
   する打設コンクリートへの急結剤混入方法。
4. （４）液体急結剤を、高圧または超高圧ポンプにより供
   給ホースを介し圧送して、当該供給ホースに設けられた
   ノズルの端部噴出孔から、当該圧送液体急結剤を打設箇
   所へコンクリートポンプによりコンクリート圧送管によ
   って移動堰板を介し供与された打設コンクリートに対し
   、当該打設コンクリートの表面に当接した移動妻板の供
   給口を介して噴射するようにしたことを特徴とする打設
   コンクリートへの急結剤混入方法。