JPH08218635A - コンクリート打設装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンクリート打設作業を簡便にして作業負荷
を軽減できるようにしかつ工事費および工事コストを低
減できるようにすると共に、硬化後にひび割れしない、
強度のバラつきが少ないコンクリートが得られるように
するコンクリート打設装置を提供することを課題とす
る。 【構成】 富配合の生コン１をコンクリートポンプで圧
送して型枠１１内に打ち込み、該生コン１が前記型枠内
でまだ固まらない状態にあるときに、振動筒２を生コン
１中に挿入し、かつ、振動させて、前記生コン中のモル
タルスラリー３のみを前記穴から滲出させて抜き取り、
前記振動筒２内に溜まったモルタルスラリー３を送りポ
ンプ６で送り、前記送られてモルタルスラリー３を後続
の貧配合の生コンに混入させて、その生コンを富配合に
することで、モルタルスラリー３を流動化剤として利用
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート打設方法
に係り、特に、コンクリートポンプにより生コンを圧送
して型枠内に打ち込む際にモルタルスラリーを流動化剤
として利用するコンクリート打設方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート打設を行う際には、
コンクリートポンプにより生コンを圧送して型枠内に打
ち込むいわゆるポンプ工法によるコンクリート打設が各
種構造物や地形条件の悪い現場などで広く普及してい
る。この種のポンプ工法においては、ポンプ圧送性と型
枠なじみをよくするため、圧送する生コンは必要以上の
砂、セメントや水を練り混ぜたもの、つまり富配合のも
のになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ポンプ工法による打設では、前記のように生コンが必要
以上の砂、セメントや水が練り混ぜられて富配合になっ
ている結果、水和反応の始まる前におこるブリージング
や骨材下面にできる水膜のため、硬化後のコンクリート
にひび割れができやすい。また、骨材の圧密沈下の過程
で上部と下部との強度のバラつきが起こりやすいという
問題点がある。

【０００４】従来このような問題点を避けるため、一回
の打設の打ち上がり高さを低く押さえたり、手待ち時間
を設けて作業進度を遅くしたりしている。また、水分の
少ない硬練りの生コンは硬化後の強度の点で十分なもの
であるが、ポンプ圧送の困難さを回避して、打設の作業
性を上げるため、流動化剤を使用するケースも増えてき
ている。しかしながら、これらのような対策を採るとい
ずれも工事費の増加をもたらすという問題点がある。

【０００５】なお、出願人は、前記問題点を解消するた
めに、既に特公平６−４３７５３号公報でコンクリート
打設技術を提案している。この技術では筒内に滲出した
モルタルスラリーをバキューム装置によって吸い出し、
吸い出して溜めたモルタルスラリーをポンプによってコ
ンクリートポンプの入り側の貧配合の生コンに混入する
ことによって、コンクリートポンプを用いた打設工法で
貧配合の生コンを打設できるようにする。

【０００６】ただ、前記のモルタルスラリーをバキュー
ム装置によって吸い出す場合、バキューム装置と吸入口
との高低差が大きいと、モルタルスラリーの比重が大き
いために吸入揚程が小さくなる。そのため、深い型枠の
場合等は、バキューム装置全体を降ろして高低差を小さ
くしてやる必要がある。しかるに、狭い型枠内での重い
バキューム装置の上下移動は人手を多く必要とし作業負
荷が大きい等の問題点がある。また、使用する装置の構
成を簡単化して装置コストおよび使用電力量を削減して
工事コストを低下させる要請もある。

【０００７】本発明は前記従来の問題点を解決するべく
なされたものであって、コンクリート打設作業を簡便に
して作業負荷を軽減できるようにしかつ工事費および工
事コストを低減できるようにすると共に、硬化後にひび
割れしない、強度のバラつきが少ないコンクリートが得
られるようにするコンクリート打設装置を提供すること
を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を達
成するため、次の構成を有する。すなわち、請求項１の
発明は、コンクリート打設装置において、富配合の生コ
ンを圧送して型枠内に打ち込むコンクリートポンプと、
モルタルスラリーのみ通すことが可能な穴が明いた筒材
と、前記型枠内に打ち込まれた生コンが前記型枠内でま
だ固まらない状態にあるときに、前記筒材を前記生コン
中に挿入し、かつ、振動させて、前記生コン中のモルタ
ルスラリーを前記穴から滲出させて抜き取ると共に、前
記筒材に一体に設けられた振動装置と、抜き取られて前
記筒材内に溜まったモルタルスラリーをまだ固まらない
うちにコンクリートポンプ入り側の受け入れホッパーま
たはコンクリートミキサー内の後続の貧配合の生コンに
混入させて、その生コンを富配合にすると共に、前記筒
材に一体に設けられた送りポンプとを備え、富配合にさ
れた後続の生コンをコンクリートポンプで圧送して型枠
内に打ち込んで、モルタルスラリーを流動化剤として利
用することを特徴とするコンクリート打設装置の構成を
有する。

【０００９】

【作用】本発明に関係の深いコンクリートの一般的性質
について周知の事項を列記する。 (i) コンクリートの強度は、水セメント比できまる（コ
ンクリートプラクティス：吉井書店昭和６１年発行）。 (ii) 水量が一定ならばセメント量の多いほうが強度が
高い。 (iii) 生コンは練り混ぜた水の量によって柔らかさが変
わる。 (iv) 生コンはスランプが大きすぎると材料分離が生じ
やすく、単位水量が多くなって付着ひび割れが出やす
く、強度バラツキが大きくなり、しかも、単位セメント
量が多くなって不経済となる等、好ましくない点が多く
なる。 (v) ポンプ工法においては、生コンがスランプの小さな
硬練りであると圧送能率が著しく低下し、閉塞の危険を
増すので土木用コンクリートはスランプが１０〜１５ｃ
ｍで圧送されることが多い（前記コンクリートプラクテ
ィス）。 (vi) 生コンは、運搬中は水和反応の休止期であり運搬
時間は２時間程度まではコンクリートの強度は低下しな
い（前記コンクリートプラクティス)。また、セメント
には、一般的に、水和反応の速度を遅延させるために石
こうが加えられており、すぐには凝結しない。また、セ
メントの粒子のうち完全に水和作用に預かっている粒子
は恐らく全体の２０〜３０％に過ぎないことが化学の分
野で分かっている（コンクリートものがたり：文一総合
出版昭和６１年発行）。

【００１０】これら(i)〜(vi)の事項から、ポンプ工法
で打設した生コンについて、コンクリートの強度を保っ
た状態で硬化後のコンクリートのひび割れや強度のバラ
つきを無くすにはスランプの大きい柔らかい生コンから
モルタルスラリーを抜きとってスランプの小さい硬練り
のものにするべきである。また、前記抜き取られたモル
タルスラリーをポンプで圧送される前の生コンに混入す
れば富配合でスランプの大きい、すなわち流動性の高い
生コンになるため、ミキサー車等で運搬されて来た生コ
ンがスランプの小さなものであってもコンクリートポン
プで圧送可能になる。さらに、打設後の生コンから抜き
取ったモルタルスラリーの硬化以前であれば、前記と同
様に、貪配合であってスランプの小さな硬練りの生コン
に混入して、その生コンを富配合にしてその流動性を高
めることができる。

【００１１】以上を前提に本発明はなされたものであ
る。それと共に、発明者は、生コンの打設のときに、型
枠中のモルタルスラリーを流動化剤として反復利用する
に際して、振動する筒材内に滲出して抜き取られたモル
タルスラリーをコンクリートポンプ入り側に向けて送る
必要がある点に着目し、その際に、バキューム装置を介
することなく、筒材に小型の送りポンプ（例えばバーチ
カルポンプ）を設けて、この送りポンプでモルタルスラ
リーを送るようにして、装置構成および作業の簡便化を
図る。

【００１２】すなわち、本発明においては、まず、富配
合の生コンをコンクリートポンプで圧送して型枠内に打
ち込み、今回の打設を行う。この場合、富配合の生コン
は流動性が高くコンクリートポンプによる圧送に支障が
生じない。また、生コンは、予め富配合の生コンや、貧
配合の生コンにポンプ圧送前に砂、セメントや水あるい
はモルタルスラリーを加えて富配合にしたものを用いる
ことができる。打ち込まれた生コンが前記型枠内でまだ
固まらない状態にあるときに、砂、セメントや水の混合
物であるモルタルスラリーのみ通すことが可能な穴が明
いた筒材を前記生コン中に挿入し、かつ、振動させて、
前記生コン中の流動性の高いモルタルスラリーを前記穴
から滲出させて抜き取る。これにより、モルタルスラリ
ーの抜き取られた生コンは水分の少ない貧配合の硬練り
のものになるため、硬化後は高い強度と見事な仕上げが
得られる。

【００１３】次いで、抜き取られて前記筒材内に溜まっ
たモルタルスラリーを前記筒材に設けた送りポンプで送
る。送られたモルタルスラリーをまだ固まらないうちに
コンクリートポンプ入り側の後続の貧配合の生コンに混
入させて、その生コンを富配合にする。そして、富配合
にされた後続の生コンをコンクリートポンプで圧送して
型枠内に打ち込む。

【００１４】なお、吸い出されたモルタルスラリーを貪
配合の生コンへ混入するのは、コンクリートポンプ受け
入れホッパー内あるいはコンクリートミキサー内で行う
ことができる。以上のような工程を繰り返すことによっ
て従来ポンプ圧送が不能とされた貧配合、硬練りの生コ
ンの打設が容易に行い得るようになり、型枠なじみもよ
くなる。言葉を換えて言うと、モルタルスラリーを流動
化剤として利用することによって（連続して後続の生コ
ンに混入すれば反復利用することによって）、貧配合の
安価な生コンで高い強度が得られる。

【００１５】一般に市販のバキューム装置は水を吸い上
げる際に、揚程が２．７ｍで１０５０ｗの電力を必要と
し機械の本体も嵩張る。型枠の上から吸い上げるにはモ
ルタルスラリーは２．１の比重をもつ流動体であるから
水の半分程の揚程しか期待できない。スラブや床版の様
に深さのない型枠には有効でも柱型や橋台のような深さ
の大きい型枠からの抜取りには別の装置が必要である。

【００１６】前項の必要を充たすため振動筒内にポンプ
を設ける。吸入口を筒底に開く構造にするので吸入揚程
が殆んど０に近くなる。吐出揚程はエネルギーロスが少
ないので小型のポンプで充分である。吐出量の少ないこ
とは使用台数を多くすることでカバーできる。装置も小
さく製作費も安くなるのでバキューム装置以上の送り能
力が安く得られることになる。また装置構成が小型であ
るから型枠内の隅々までモルタルスラリーを抜き取り、
丹念に振動締め固めをすることが出来る。さらに、振動
装置と送りポンプを筒材に一体に設けるため、型枠内の
モルタルスラリーの抜取り作業に際して、これらを一括
して移動させることができるので、取扱が簡便である。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明のコンクリート打設方法に
係るモルタルスラリー抜き取り部の構成説明図であり、
図２は、そのモルタルスラリー抜き取り部を使用した打
設方法説明図である。実施例は、図２に示すように、コ
ンクリートポンプ車１０により生コン１を圧送して型枠
１１内に打ち込む際に、前記モルタルスラリー抜き取り
部を用いて打設した生コン１中のモルタルスラリー３を
回収して、コンクリートポンプ車１０で圧送される前の
後続の生コン中に前記回収されたモルタルスラリー３を
混入させるものである。

【００１８】図１に示すモルタルスラリー抜き取り部
は、振動筒２、振動装置４、および、送りポンプ６とを
主に有する。前記振動筒２は、前記型枠１１内に打設さ
れた生コン１に上方から挿入されて、該生コン１中のモ
ルタルスラリー３のみ通すことが可能な穴５が明いたも
のである。

【００１９】なお、前記振動筒２は、生コン１に上部か
ら挿入されて使用されるもので、図１に示すように、下
端部２ｂが閉塞された概略楕円筒形状を呈しかつ、その
表面に表面から内部に通じる穴５が多数形成されてい
る。また、前記振動筒２は下端部２ｂが閉塞されている
ため、容器形状を呈して、前記穴５を通して滲出して来
たモルタルスラリー３を下端部２ｂ上の空間内に一旦溜
める（蓄積する）ようになっている。この下端部２ｂは
半球状あるいは先細り形状等、生コン１内に挿入しやす
い形状を選択できる。さらに、前記振動筒２の穴５は、
モルタルスラリー３を通すことができかつ骨材７を遮る
ことができるものである。穴５の大きさは例えば、図１
に示されるように、生コン１内の骨材７の径にほぼ準じ
た大きさに形成することができる。例えば内径３．５ｍ
ｍとすることができる。

【００２０】前記振動装置４は、棒状バイブレータから
なる振動発生体であって、前記振動筒２の内壁２ａにボ
ルト等で締着して固定されてその前記振動筒２を振動さ
せ、前記生コン１中からモルタルスラリー３のみを前記
穴５から滲出させて（図１中実線の矢印ｃで示す）抜き
取るものである。

【００２１】前記送りポンプ６は、前記振動筒２内に設
けてあり、抜き取られて前記振動筒２内に溜まったモル
タルスラリー３を送り出して、フレキシブルパイプ８を
介してコンクリートポンプ車１０の受け入れホッパー１
０ａ側やコンクリートミキサー車１２に導くものであ
る。なお、実施例では、送りポンプ６は、円筒体６ｃの
内部にポンプ羽根（たとえば螺旋形状）６ｄを有するも
のであって、下端部６ａがモルタルスラリーの入り口で
あって、当該下端部６ａが振動筒２内に溜まったモルタ
ルスラリーに浸かるように位置すると共に、前記振動装
置４と共に、前記振動筒２内に固定されている。また、
前記送りポンプ６の駆動は前記振動装置４の駆動源のモ
ータ９でそれぞれの上端部６ｂ、４ａから併せて行うよ
うにしており、構成の小型化を図っている。また、前記
送りポンプ６には、バーチカルポンプを用いることがで
きる他、モーノポンプ、サンドポンプやボルテックスポ
ンプを用いることができる。さらに、前記振動筒２およ
び送りポンプ６を複数使用する場合に、送りポンプ６か
らそのままモルタルスラリーを送るが、その他、モルタ
ルスラリー３を一括して前記受け入れホッパー１０ａ側
等に送るポンプ部（符号１６で示す）モルタルスラリー
３の送り経路途中に設けてもよいものである。また、送
りポンプ６の駆動モータを該ポンプ６とは別置にしてユ
ニバーサルジョイントで送りポンプ６を駆動するように
できる。これにより、振動装置４をも駆動させる等し
て、駆動モータが大型化しても振動筒２の取り回しを容
易にできる。図２において、符号１３は振動装置４やポ
ンプ６に供給する電源を発生する発電機である。

【００２２】次に、前記モルタルスラリー抜き取り部を
用いて本発明のコンクリート打設方法を実施した例を説
明する。まず、予め富配合化された生コン１をコンクリ
ートポンプ（コンクリートポンプ車１０）で圧送して型
枠１１内に打ち込む。次いで、打ち込まれた生コン１が
前記型枠１１内でまだ固まらない状態にあるときに、前
記モルタルスラリー抜き取り部を前記生コン１内にたて
込み挿入する。それと同時に振動装置４で前記振動筒２
を振動させて、前記生コン中のモルタルスラリー３のみ
を前記穴５から滲出させて抜き取る。この際、モルタル
スラリー３は、図１のように振動筒２内の下端部２ｂ上
に落ち込んで符号３ａで示すように、溜まる。溜まった
モルタルスラリーをまだ固まらないうちに、前記振動筒
２内に設けた送りポンプ６でミキサー車１２のミキサー
１２ａ内あるいはコンクリートポンプの受け入れホッパ
ー１０ａ内に送りこみ、ミキサー１２ａ内あるいは受け
入れホッパー１０ａ内の後続の貧配合の生コンに混入さ
せて、その生コン１を打設しやすい流動性の高い、富配
合の生コンに変えてやる。

【００２３】この富配合にされた後続の生コンをコンク
リートポンプ（コンクリートポンプ車１０）で圧送して
型枠１１内に打ち込む。したがって、コンクリートポン
プで生コン１を容易に送って型枠１１内に打設すること
ができる。また、前記抜き取ったモルタルスラリー３は
前記のようにミキサー車１２のミキサー１２ａに入れ
て、ミキサー１２ａ内で後続の生コン１に混入してもよ
く、また、モルタリスラリー３をポンプ車１０受け入れ
ホッパー１０ａ内に入れてこのホッパー内で前記ミキサ
ー車１２から送出される後続の生コン１に混入してもよ
い。いずれの場合でも、モルタルスラリー３を流動化剤
として後続の生コン１に混入して利用する。

【００２４】また、一度打設した生コン１中のモルタル
スラリー３を後続の生コン１に混入した場合に、混入さ
れた生コン１を打設後に再びモルタルスラリー３を抜き
出すと前回に混入したモルタルスラリー３と後続の生コ
ン１中のモルタルスラリー３が抜き出されることにな
り、流動化剤としてのモルタルスラリーはどんどん入れ
変わる。したがって、モルタルスラリー３は一部ずつが
反復利用されることになる。

【００２５】また、前記の場合に、前記振動筒２ｂをま
んべんなく打設された生コン１内に差し込むと、モルタ
ルスラリー３分が抜き取られるので、ブリージング水や
骨材７下面につく水膜がなくなり、型枠にくっついて残
る気泡も除かれる。また、打設後の生コン１のスランプ
も急速に低くなり、型枠に係る土圧がゼロに近くなる。
この際、つきかため道具や足で踏み固めてやると、骨材
の沈下作用がないので仕上がり強度のバラつきはほとん
どなくなる。また、材料分離が全く起こらないことは実
験によって確認されている。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
送りポンプにより、深い型枠からも十分にモルタルスラ
リーを抜き取ることができ、作業に必要とされるエネル
ギー（電力）も大幅に少なくて済むため、装置の電力使
用コストを低減でき工事のコストが低減できる。また、
装置構成が小型のため装置コストが低減する。さらに、
前記送りポンプは前記筒材内に設けてあり、吐出量と揚
程は劣るものの送り能力には不足なく、また、小型化し
た分作業がしやすく作業負荷を軽減できる。

【００２７】また、筒材に設けた送りポンプが小型装置
であるため、必要台数を増すことにより、バキューム装
置以上のモルタルスラリー送り能力が得られる。装置構
成が大型化しないため、型枠内の生コンの隅々までモル
タルスラリーを抜き取り、丹念に振動締固めをすること
ができる。したがって、ひび割れしない、気泡の残らな
い、それに強度のばらつきの少ないコンクリートが型枠
内全体で得られる。また、浮き上がってくる水、砂、セ
メント分がなくなるので、硬化後のコンクリートの表面
にレイタンスが残ることはない。また、後続の生コンに
吸い取られたモルタルスラリーを混入し、さらにその生
コンが打設後にモルタルスラリーを抜き取る工程を繰り
返せば、吸い取られるモルタリスラリーは、そのつどど
んどん入れ替わるので流動化剤としての効果が最後迄持
続する。また、モルタリスラリーを抜き取ると、生コン
の流動性が失われ支持力がまして型枠にかかる土圧が極
めて小さくなるので、連続打ち継ぎができ、擁壁など一
挙に大量の打設が可能になり工事コストを大幅に切り下
げることができる。また、水分の極めて少ない生コンは
寒冷地での打設に適している。また、同様の理由で従来
不可能と思われていたダムや堤防用のマスコンクリート
がポンプ圧送可能になる。さらに、振動装置と送りポン
プを筒材に一体に設けるため、型枠内のモルタルスラリ
ーの抜き取り作業に際してこれらを一括して移動させる
ことができるので、取り扱いが簡便である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるコンクリート打設装置
に設けるコンクリート用モルタリスラリー抜き取り部の
説明図である。

【図２】前記実施例に係るコンクリート打設装置の利用
状況説明図である。

【符号の説明】

１ 型枠内に打設された生コン ２ 振動筒 ３ モルタリスラリー ４ 振動装置 ５ 穴 ６ 送りポンプ ７ 骨材 １０ ポンプ車 １０ａ 受け入れホッパー １１ 型枠 １２ ミキサー車 １２ａ ミキサー １３ 発電機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート打設装置において、 富配合の生コンを圧送して型枠内に打ち込むコンクリー
   トポンプと、 モルタルスラリーのみ通すことが可能な穴が明いた筒材
   と、 前記型枠内に打ち込まれた生コンが前記型枠内でまだ固
   まらない状態にあるときに、前記筒材を前記生コン中に
   挿入し、かつ、振動させて、前記生コン中のモルタルス
   ラリーを前記穴から滲出させて抜き取ると共に、前記筒
   材に一体に設けられた振動装置と、 抜き取られて前記筒材内に溜まったモルタルスラリーを
   まだ固まらないうちにコンクリートポンプ入り側の受け
   入れホッパーまたはコンクリートミキサー内の後続の貧
   配合の生コンに混入させて、その生コンを富配合にする
   と共に、前記筒材に一体に設けられた送りポンプとを備
   え、 富配合にされた後続の生コンをコンクリートポンプで圧
   送して型枠内に打ち込んで、モルタルスラリーを流動化
   剤として利用することを特徴とするコンクリート打設装
   置。