(57)【要約】【課題】操作性を十分に確保しつつ、空洞部からの吹付材の飛散を防止可能な吹付装置及びそれを用いた既設構造物の補強方法を提供する。【解決手段】吹付ノズル１１と、吹付ノズル１１に吹付材を供給する吹付材供給手段１３と、吹付ノズル１１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段１２とを備え、吹付材を圧縮空気とともに吹付ノズル１１から吹付可能となした吹付装置１０であって、吹付ノズル１１に設けた圧縮空気供給管２２に、圧縮空気の供給量を調節可能な調節弁２３と、吹付ノズル１１を支持した状態で、圧縮空気供給管２２を開閉操作可能な開閉弁２４とを介装した。【選択図】図１
2014051814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹付ノズルと、前記吹付ノズルに吹付材を供給する吹付材供給手段と、前記吹付ノズルに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段とを備え、前記吹付材を圧縮空気とともに吹付ノズルから吹付可能となした吹付装置であって、
前記吹付ノズルに設けた圧縮空気供給管に、前記圧縮空気の供給量を調節可能な調節弁と、前記吹付ノズルを支持した状態で、前記圧縮空気供給管を開閉操作可能な開閉弁とを介装した、
ことを特徴とする吹付装置。
【請求項２】
前記開閉弁として、弁体の押し操作により開弁又は閉弁され、該操作を解除すると閉弁又は開弁される開閉弁を設けた請求項１記載の吹付装置。
【請求項３】
前記吹付材供給手段に吹付材を供給する圧送ポンプとして、吐出量を無段階に切り替え可能となしたインバータ方式の圧送ポンプを用いた請求項１又は２記載の吹付装置。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項記載の吹付装置を用い、前記吹付材を空洞部に充填して既設構造物を補強する既設構造物の補強方法であって、
前記調節弁により圧縮空気の供給量を調節して、前記吹付ノズルからの吹付材の吐出速度を調節した後、前記空洞部に対して吹付材を順次充填するにあたり、前記吹付材の充填途中において、前記開閉弁を開弁状態から閉弁状態に切り換えて、前記空洞部に吹付材を充填する、
ことを特徴とする既設構造物の補強方法。
【請求項５】
前記空洞部に対して吹付材を順次充填するにあたり、前記吹付材の充填当初は、前記開閉弁を開弁して、前記吹付ノズルからの吹付材の吐出速度を高めた状態で、前記吹付材を空洞部に充填し、前記空洞部に充填した吹付材により空洞部の深さが浅くなったときには、前記開閉弁を閉弁して、前記吹付ノズルからの吹付材の吐出速度を低くした状態で、前記空洞部に吹付材を充填する請求項４記載の既設構造物の補強方法。
【請求項６】
前記既設構造物が空石積又は法枠であり、前記空洞部が空石積又は法枠と背面土間に形成された空洞部である請求項４又は５記載の既設構造物の補強方法。
【請求項７】
前記吹付材としてモルタル又はコンクリートを用いた請求項４〜６のいずれか１項記載の既設構造物の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の石積や法枠の補強に好適な吹付装置及びそれを用いた既設構造物の補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石積の施工法として、コンクリートやモルタルなどの裏込め材を用いて、石を積み上げていく練積み工法と、コンクリートやモルタルなどの裏込め材を使わずに、直接的或いは割栗石や砂利を用いて石を積み上げる空積み工法が広く採用されている。
【０００３】
ところで、前記空積み工法は、練積み工法と比較して安価に実施できるが、空積み工法にて施工した石積は、長期にわたって風雨にさらされている間に、割栗石や砂利などの裏込材が雨水とともに流失して、裏込め部分に空洞部が形成され、石積の強度が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、空洞部が形成された石積の補強方法として、石積の目地部の雑草等を除去するとともに、高圧水により石積の表面部を洗浄してから、圧縮空気とともにモルタルを空洞部内へ吹付可能な吹付装置を用いて、空洞部内にモルタルを充填して補強する方法が広く実施されている。
【０００５】
また、吹付ノズルに圧縮空気の供給量を調節する調節弁を設け、空洞部が深い場合には、圧縮空気量を増やして、モルタルの吐出速度を高め、モルタルが空洞部に充填されて、空洞部の深さが浅くなるにしたがって、圧縮空気量を絞って、モルタルの吐出速度を抑え、空洞部に充填されたモルタルが、吹付けられたモルタルにより吹き飛ばされるという不具合を防止しつつ、空洞部に対してモルタルを充填できるように構成した石積の補強方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
一方、山の斜面に施工される法枠においても、法枠の背面土が雨水とともに流出して、法枠の背面側において背面土に空洞部が形成され、法枠の強度が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−８７５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献１記載の石積の補強方法では、両手で吹付ノズルを支持しながら、空洞部へモルタルを充填することになるが、圧縮空気量を調節する際には、一方の手を吹付ノズルから放して、該手を操作レバーに持ち直す必要があり、持ち直す際に吹付ノズルの姿勢が不安定になって、空洞部外へモルタルを吹付けてしまったり、持ち直すときに必要以上に操作レバーを操作して、圧縮空気量が増えて、モルタルの吐出速度が早くなり、空洞部に充填したモルタルが飛散したりするという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、操作性を十分に確保しつつ、空洞部からの吹付材の飛散を防止可能な吹付装置及びそれを用いた既設構造物の補強方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る吹付装置は、吹付ノズルと、前記吹付ノズルに吹付材を供給する吹付材供給手段と、前記吹付ノズルに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段とを備え、前記吹付材を圧縮空気とともに吹付ノズルから吹付可能となした吹付装置であって、前記吹付ノズルに設けた圧縮空気供給管に、前記圧縮空気の供給量を調節可能な調節弁と、前記吹付ノズルを支持した状態で、前記圧縮空気供給管を開閉操作可能な開閉弁とを介装したものである。
【００１１】
この吹付装置では、吹付ノズルに対して圧縮空気を供給することで、モルタルやコンクリートなどの吹付材を圧縮空気とともに高速で吹付ノズルから吐出できるので、吹付ノズルから離れた吹付面に対しても吹付材を吹き付けることができ、また吹付材と圧縮空気とを吹付ノズルから交互に吐出させて、吐出される吹付材を脈動させることができるので、細部に対しても吹付材を隙間なく充填することができる。また、調節弁により圧縮空気量を調節して、吹付材の吐出速度を、吹付ノズルから吹付面までの距離や、吹付け対象としての空洞部の大きさなどに応じて調節できる。更に、吹付ノズルを手で支持した状態で操作可能な開閉弁を設けているので、吹付材の吹付途中において、吹付ノズルから手を放すことなく、開閉弁により圧縮空気供給管を開閉操作して、圧縮空気を供給状態と遮断状態とに切り換えることができ、供給状態では、前記調節弁にて調節した吐出速度で吹付材を吐出でき、遮断状態では、吹付材のみを吹付ノズルから低速で吐出させることができる。
【００１２】
ここで、前記開閉弁として、弁体の押し操作により開弁又は閉弁され、該操作を解除すると閉弁又は開弁される開閉弁を設けることが好ましい実施の形態である。この場合には、弁体に取り付けたボタンや、弁体に連動させたレバー部材や引き金を、例えば親指や人差指など、１本の指の操作だけで操作して、開閉弁を切換え操作することが可能となり、吹付ノズルを両手で安定性良く保持した状態で、開閉弁を切換えることができる。
【００１３】
前記吹付材供給手段に吹付材を供給する圧送ポンプとして、吐出量を無段階に切り替え可能となしたインバータ方式の圧送ポンプを用いることも好ましい実施の形態である。この場合には、圧送ポンプからの吹付材の吐出量を調節することによって、吹付ノズルからの吹付材の吐出量をきめ細かく調節することができる。このため、例えば複数の空洞部に対して吹付材を充填する場合において、空洞部の大きさが全体的に小さい場合には、圧送ポンプからの吐出量を少なくして、空洞部から吹付材が溢れだす前に容易に圧送ポンプを停止して、次の空洞部に対して吹付材を吹付けることが可能となる。
【００１４】
本発明に係る既設構造物の補強方法は、前記吹付装置を用い、前記吹付材を空洞部に充填して既設構造物を補強する既設構造物の補強方法であって、前記調節弁により圧縮空気の供給量を調節して、前記吹付ノズルからの吹付材の吐出速度を調節した後、前記空洞部に対して吹付材を順次充填するにあたり、前記吹付材の充填途中において、前記開閉弁を開弁状態から閉弁状態に切り換えて、前記空洞部に吹付材を充填するものである。
【００１５】
この既設構造物の補強方法では、吹付ノズルに対して圧縮空気を供給することで、モルタルやコンクリートなどの吹付材を圧縮空気とともに高速で吹付ノズルから吐出できるので、空洞部の奥部に対しても吹付材を充填でき、また吹付材と圧縮空気とを吹付ノズルから交互に吐出させて、吐出される吹付材を脈動させることができるので、空洞部の細部に対しても吹付材を隙間なく充填することができる。また、調節弁により圧縮空気量を調節して、吹付材の吐出速度を、吹付ノズルから充填位置までの距離や、空洞部の大きさなどに応じて調節できる。更に、吹付ノズルを手で支持した状態で開閉弁を操作できるので、吹付材の吹付途中において、吹付ノズルから手を放すことなく、開閉弁を操作して、圧縮空気を供給状態と遮断状態とに切り換えることができ、供給状態では、前記調節弁にて調節した吐出速度で吹付材を吐出でき、遮断状態では、吹付材のみを吹付ノズルから低速で吐出させることができる。このため、空洞部に対する吹付材の充填状態に応じて、開閉弁を切り換えて、例えば充填当初は、開閉弁を開弁して、吹付材の吐出速度を高め、空洞部の奥部まで吹付材が充填されるようにし、空洞部に吹付材が充填されて、空洞部の深さが浅くなったときには、開閉弁を閉弁して、吹付材の吐出速度を低くして、吹付けた吹付材で空洞部内の吹付材が飛散しないようにできる。
【００１６】
ここで、前記空洞部に対して吹付材を順次充填するにあたり、前記吹付材の充填当初は、前記開閉弁を開弁して、前記吹付ノズルからの吹付材の吐出速度を高めた状態で、前記吹付材を空洞部に充填し、前記空洞部に充填した吹付材により空洞部の深さが浅くなったときには、前記開閉弁を閉弁して、前記吹付ノズルからの吹付材の吐出速度を低くした状態で、前記空洞部に吹付材を充填することが好ましい実施の形態である。このように構成することで、空洞部の奥部に対しては隙間なく吹付材を充填でき、吹付材により空洞部の深さが浅くなったときには、吹付材の飛散を防止できる。
【００１７】
前記既設構造物が空石積又は法枠であり、前記空洞部が空石積又は法枠と背面土間に形成された空洞部であることが好ましい実施の形態である。空石積又は法枠においては、長期にわたって風雨にさらされることで、空石積又は法枠と背面土間に空洞部が形成され、空石積又は法枠の強度が低下するので、該空洞部に対して吹付材を充填して補強を行うことが好ましい。
【００１８】
前記吹付材としてモルタル又はコンクリートを用いることができる。吹付材としては、接着剤などを用いることも可能であるが、取り扱いが容易で、しかも安価に入手可能で且つ環境に優しいことから、モルタル又はコンクリートを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る吹付装置によれば、吹付ノズルに対して圧縮空気を供給することで、モルタルやコンクリートなどの吹付材を圧縮空気とともに高速で吹付ノズルから吐出できるので、吹付ノズルから離れた吹付面に対しても吹付材を吹き付けることができ、また吹付材と圧縮空気とを吹付ノズルから交互に吐出させて、吐出される吹付材を脈動させることができるので、細部に対しても吹付材を隙間なく充填することができる。また、調節弁により圧縮空気量を調節して、吹付材の吐出速度を、吹付ノズルから吹付面までの距離や、吹付け対象としての空洞部の大きさなどに応じて調節できる。更に、吹付ノズルを支持した状態で操作可能な開閉弁を設けているので、吹付材の吹付途中において、吹付ノズルから手を放すことなく、開閉弁により圧縮空気供給管を開閉操作して、圧縮空気を供給状態と遮断状態とに切り換えることができ、供給状態では、前記調節弁にて調節した吐出速度で吹付材を吐出でき、遮断状態では、吹付材のみを吹付ノズルから低速で吐出させることができる。
【００２０】
本発明に係る既設構造物の補強方法によれば、吹付ノズルに対して圧縮空気を供給することで、モルタルやコンクリートなどの吹付材を圧縮空気とともに高速で吹付ノズルから吐出できるので、空洞部の奥部に対しても吹付材を充填でき、また吹付材と圧縮空気とを吹付ノズルから交互に吐出させて、吐出される吹付材を脈動させることができるので、空洞部の細部に対しても吹付材を隙間なく充填することができる。また、調節弁により圧縮空気量を調節して、吹付材の吐出速度を、吹付ノズルから充填位置までの距離や、空洞部の大きさなどに応じて調節できる。更に、吹付ノズルを手で支持した状態で開閉弁を操作できるので、吹付材の吹付途中において、吹付ノズルから手を放すことなく、開閉弁を操作して、圧縮空気を供給状態と遮断状態とに切り換えることができ、供給状態では、前記調節弁にて調節した吐出速度で吹付材を吐出でき、遮断状態では、吹付材のみを吹付ノズルから低速で吐出させることができる。このため、空洞部に対する吹付材の充填状態に応じて、開閉弁を切り換えて、例えば充填当初は、開閉弁を開弁して、吹付材の吐出速度を高め、空洞部の奥部まで吹付材が充填されるようにし、空洞部に吹付材が充填されて、空洞部の深さが浅くなったときには、開閉弁を閉弁して、吹付材の吐出速度を低くして、吹付けた吹付材で空洞部内の吹付材が飛散しないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】吹付装置の全体構成図
【図２】圧縮空気の調節弁及び開閉弁の回路図
【図３】他の構成の開閉弁を設けた吹付ノズルの説明図
【図４】（ａ）は既設の空石積の断面図、（ｂ）（ｃ）は空石積の補強方法の説明図
【図５】（ａ）は既設の法枠の平面図、（ｂ）は図５（ａ）のV-V線断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、吹付装置１０は、吹付材の吹付ノズル１１と、吹付ノズル１１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段１２と、吹付ノズル１１に吹付材を供給する吹付材供給手段１３とを備え、吹付材を圧縮空気とともに吹付ノズル１１から吹付可能となしたものである。
【００２３】
吹付材としては、吹付け目的や吹付箇所の素材などに応じて適宜の素材からなるものを採用でき、空石積や法枠の背面土に形成される空洞部内に吹付ける場合には、モルタルなどのセメント系の吹付材を好適に採用できる。
【００２４】
圧縮空気供給手段１２は、周知の往復式のコンプレッサ１４と、コンプレッサ１４に接続した圧縮空気供給ホース１５とを備え、圧縮空気供給ホース１５を介して吹付ノズル１１へ圧縮空気を供給するものである。
【００２５】
吹付材供給手段１３としては、吹付材としてモルタルを用いる場合には、セメントと砂と水とを混練するミキサー１６と、ミキサー１６にて混練したモルタルを一次的に貯留するホッパー１７と、ホッパー１７にて貯留したモルタルを圧送する圧送ポンプ１８と、圧送ポンプ１８に接続した吹付材供給ホース１９とを備え、吹付材供給ホース１９を介して、吹付ノズル１１へモルタルを供給するものを採用できる。圧送ポンプ１８としては、モルタルの吐出量をきめ細かく調節できることから、吐出量を無段階に切り替え可能となしたインバータ方式の圧送ポンプ１８を用いることが好ましい。ただし、この吹付材供給手段１３としては、吹付材を圧送可能なものであれば任意の構成のものを採用できる。
【００２６】
吹付ノズル１１は、先端に設けたノズル２０ａに対して吹付材と圧縮空気とを交互に圧送可能なノズルヘッド２０と、ノズルヘッド２０へ吹付材を供給する吹付材供給管２１と、ノズルヘッド２０へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給管２２とを備えている。
【００２７】
吹付材供給管２１は、金属製のパイプ部材で構成され、吹付材供給管２１の基端部には吹付材供給ホース１９の先端部が接続され、吹付材供給管２１の先端部にはノズルヘッド２０が一体的に設けられている。
【００２８】
圧縮空気供給管２２は、吹付材供給管２１に沿って設けられ、基端部には圧縮空気供給ホース１５が接続され、圧縮空気供給管２２の先端部はノズルヘッド２０に接続されている。圧縮空気供給管２２の下流側には圧縮空気の供給量を調節可能な調節弁２３が介装され、圧縮空気供給管２２の上流側にはノズルヘッド２０への圧縮空気を供給状態と遮断状態とに切り換え操作可能な開閉弁２４が介装されている。
【００２９】
調節弁２３としては、レバー部材２３ａの操作角度を調節することで、圧縮空気の供給量を調節できるものであれば、ゲートバルブやボールバルブなどの周知の構成のバルブを採用できる。
【００３０】
開閉弁２４は、吹付ノズル１１を両手で支持した状態で操作可能なものであれば、任意の構成のものを採用することが可能で、例えば図１、図２に示すように、ボタン２４ａの押し操作によりスプールからなる弁体を操作して開弁され、該操作を解除するとバネで弁体が復帰して閉弁される開閉弁で構成できる。ただし、ボタン２４ａの押し操作により閉弁され、該操作を解除すると開弁される開閉弁で構成することも可能であるし、図３に示す開閉弁２４Ａのように、ボタン２４ａに代えて、操作レバー２５にて弁体２６を押し操作するように構成したものや、引き金により弁体を押し操作するように構成したものを採用することも可能である。
【００３１】
この吹付装置１０では、吹付ノズル１１に対して圧縮空気を供給することで、モルタルなどのセメント系の吹付材を圧縮空気とともに高速で吹付ノズル１１から吐出できるので、吹付ノズル１１から離れた吹付面に対しても吹付材を吹き付けることができ、また吹付材と圧縮空気とを吹付ノズル１１から交互に吐出させて、吐出される吹付材を脈動させることができるので、細部に対しても吹付材を隙間なく充填することができる。また、調節弁２３により圧縮空気量を調節して、吹付材の吐出速度を、吹付ノズル１１から吹付面までの距離や、吹付け対象としての空洞部の大きさなどに応じて調節できる。更に、吹付ノズル１１を両手で支持した状態で操作可能な開閉弁２４を設けているので、吹付材の吹付途中において、吹付ノズル１１から手を放すことなく、開閉弁２４を操作して、圧縮空気を供給状態と遮断状態とに切り換えることができ、供給状態では、調節弁２３にて調節した吐出速度で吹付材を吐出でき、遮断状態では、吹付材のみを吹付ノズル１１から低速で吐出させることができる。
【００３２】
この吹付装置１０を用いて、法面や斜面などに対してモルタルを吹き付けることもできるが、空石積や法枠、コンクリート構造物などの既設構造物における空洞部や破損部分に、モルタルなどのセメント系の吹付材を吹き付けて、既設構造物を補強することができる。
【００３３】
図４（ａ）に示すように、既設構造物として、空石積３０を補強する場合には、空石積３０の目地部の雑草等を除去するとともに、高圧水により石３１の表面部を洗浄してから、吹付装置１０を用いて空石積３０と背面土３２間に形成される空洞部３３内にモルタルＭを吹付けて、モルタルＭを充填することになる。
【００３４】
モルタルＭの吹付時には、空洞部３３の深さなどに応じて、調節弁２３によりノズルヘッド２０への圧縮空気の供給量を調節して、モルタルＭの吹付速度を調節した後、開閉弁２４を開弁して、空洞部３３の奥部に対してモルタルＭを吹き付けて、図４（ｂ）に示すように、空洞部３３の奥部側から順番にモルタルＭを充填することになる。そして、図４（ｃ）に示すように、充填したモルタルＭにより空洞部３３の深さが浅くなり、吹付けた吹付材で空洞部３３内の吹付材が飛散しそうになったときには、開閉弁２４を閉じて吹付ノズル１１からモルタルＭだけを低速で吐出させて、空洞部３３全体にモルタルＭを充填することになる。なお、モルタルＭの充填前に、空石積３０の適所に排水管を設置するか、排水管を設置せずに、当該箇所にモルタルを充填しないで排水通路を形成して、空石積３０の背面側に流れ込む雨水等を排水するように構成することも好ましい。
【００３５】
なお、図５に示すように、法枠４０においても、雨水等により、その背面土４１が流失して、図５（ａ）にハッチングで示すように空洞部４２が形成されて、法枠４０の強度が低下するので、吹付装置１０を用いて、法枠４０と背面土４１間の空洞部４２へモルタルなどのセメント系の吹付材を充填して、法枠４０を補強することができる。また、既設構造物として、例えば建築物においても、建築物の基礎と地盤の間に空洞部が形成された場合には、この吹付装置１０を用いてモルタルなどのセメント系の吹付材を空洞部に充填して、建築物の基礎を補強することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    吹付装置
１１    吹付ノズル
１２    圧縮空気供給手段
１３    吹付材供給手段
１４    コンプレッサ
１５    圧縮空気供給ホース
１６    ミキサー
１７    ホッパー
１８    圧送ポンプ
１９    吹付材供給ホース
２０    ノズルヘッド
２０ａ  ノズル
２１    吹付材供給管
２２    圧縮空気供給管
２３    調節弁
２３ａ  レバー部材
２４    開閉弁
２４ａ  ボタン
２４Ａ  開閉弁
２５    操作レバー
２６    弁体
３０    空石積
３１    石
３２    背面土
３３    空洞部
４０    法枠
４１    背面土
４２    空洞部
Ｍ      モルタル
【図１】
2014051814.tif 000003
【図２】
2014051814.tif 000004
【図３】
2014051814.tif 000005
【図４】
2014051814.tif 000006
【図５】
2014051814.tif 000007