(57)【要約】【課題】固結物の視認及び除去の容易な吹付コンクリート用急結剤添加装置を提供する。【解決手段】添加装置１は、主管２と側管３とが結合して形成されている。また、添加装置１は分割可能である。すなわち、主管２は側管３との合流箇所に側管受部４を有する。側管受部４には雌ネジ５が形成され、側管３先端には雄ネジ６が形成されている。雌ネジ５と雄ネジ６とが螺合することにより、側管３先端が側管受部４に結合される。【選択図】図２
2018119314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートスラリーに急結材を添加するための吹付コンクリート用急結剤添加装置であって、
コンクリートスラリーが圧送される主管と、
前記主管の側面に連通し、急結剤が圧送される側管と
を有し、
分割可能に、２以上の部材が結合して形成される
ことを特徴とする吹付コンクリート用急結剤添加装置。
【請求項２】
前記主管は側管との合流箇所に側管受部を有し、
前記側管先端が前記側管受部に結合する
ことを特徴とする請求項１記載の吹付コンクリート用急結剤添加装置。
【請求項３】
前記側管受部には雌ネジが形成され、
前記側管先端には雄ネジが形成されている
ことを特徴とする請求項２記載の吹付コンクリート用急結剤添加装置。
【請求項４】
前記主管は軸方向に分割可能である
ことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の吹付コンクリート用急結剤添加装置。
【請求項５】
前記主管は軸直交方向に分割可能である
ことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の吹付コンクリート用急結剤添加装置。
【請求項６】
前記主管軸と前記側管軸のなす角は１５〜７５度である
ことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の吹付コンクリート用急結剤添加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリートスラリーに急結材を添加するための吹付コンクリート用急結剤添加装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネルの建設工事で行われるトンネル掘削では、掘削したトンネル内の露呈した地山の崩落を防ぐため、当該面にコンクリート又はモルタル（以下、これらを総称し「コンクリート」と称す。）を吹付けた地山補強が行われる。吹付けコンクリートは、早く固結させ、高い初期強度を発現させるため、セメントに水を加えて混連したコンクリート（コンクリートスラリー）に急結剤を添加したものが使用される。
【０００３】
粉体急結剤を用いる吹付けコンクリートの吹付装置は、コンクリートスラリーを圧送ホースや圧送管を介してポンプ圧送し、ノズルの吐出口よりコンクリートスラリーを噴射する。圧送ホースの途中には吹付コンクリート用急結剤添加装置（以下、適宜、添加装置）が介挿される。添加装置は、圧送ホースに連結される主管と、主管の側面に連通し急結剤が圧送される側管とを有する。主管と側管はＴ字またはＹ字状等を形成する。側管を介して粉末急結剤が空気圧送され、コンクリートスラリーに混合される。これにより、粉末急結剤は均一に短時間で混合される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０３２６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、粉末急結剤の固結効果が強すぎる場合、添加装置内に固結物が発生し、粉末急結剤の適切な混合を阻害し、吹付コンクリートが固結しないおそれがある。さらに、コンクリートスラリーの圧送を阻害し、ノズルが閉塞するおそれもある。このような不具合が発生した場合、添加装置内の固結物を除去する必要がある。
【０００６】
復旧作業を行う際は、主管と連続するコンクリートスラリー圧送ホースと側管と連続する急結剤圧送ホースから添加装置を外し、添加装置の外から衝撃を加えたり、高圧洗浄するなどし、固結物を剥離させ、除去する。
【０００７】
この作業は手間が掛かり、復旧までに時間を要する。さらに、添加装置に強く衝撃を加えると、添加装置が破損するおそれがある。
【０００８】
また、添加装置内の固結物の取り残しは視認しづらい。特にトンネル内は暗く、視認しづらい。
【０００９】
添加装置内に固結物の取り残しがあると、復旧後、当該箇所に再固着するおそれがある。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するものであり、固結物の視認及び除去の容易な吹付コンクリート用急結剤添加装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明は、コンクリートスラリーに急結材を添加するための吹付コンクリート用急結剤添加装置である。添加装置は、コンクリートスラリーが圧送される主管と、前記主管の側面に連通し、急結剤が圧送される側管とを有する。添加装置は、分割可能に、２以上の部材が結合して形成される。
【００１２】
添加装置を分割することにより、固結物の視認及び除去が容易となる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記主管は側管との合流箇所に側管受部を有し、前記側管先端が前記側管受部に結合する。
【００１４】
これにより、固結物発生前の点検や固結物成長の初期段階での固結物除去が容易となる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、前記側管受部には雌ネジが形成され、前記側管先端には雄ネジが形成されている。
【００１６】
これにより、主管と側管との結合に伴う不具合がなくなる。
【００１７】
本発明において、好ましくは、前記主管は軸方向に分割可能である。
【００１８】
これにより、不具合が発生した場合、作業性や視認性を確保し、固結物を除去できる。
【００１９】
本発明において、好ましくは、前記主管は軸直交方向に分割可能である。
【００２０】
これにより、不具合が発生した場合、作業性や視認性を確保し、固結物を除去できる。
【００２１】
本発明において、好ましくは、前記主管軸と前記側管軸のなす角は１５〜７５度である。
【００２２】
このような角度範囲の場合、雌雄ネジによる効果が顕著となる。
【発明の効果】
【００２３】
本願発明の吹付コンクリート用急結剤添加装置では容易に固結物の視認及び除去ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】吹付作業の概略図
【図２】第１実施形態に係る吹付コンクリート用急結剤添加装置の概略構成図
【図３】固結物成長過程概念図
【図４】第１実施形態に係る分割・結合構造の詳細構成図
【図５】変形例に係る分割・結合構造の詳細構成図
【図６】変形例に係る分割・結合構造の詳細構成図
【図７】第２実施形態に係る吹付コンクリート用急結剤添加装置の概略構成図
【図８】第２実施形態に係る分割・結合構造の詳細構成図
【図９】第３実施形態に係る分割・結合構造の詳細構成図
【図１０】第７実施形態に係る吹付コンクリート用急結剤添加装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〜概略構成・概略動作〜
図１は、吹付作業の概略図である。一例として、トンネル内の地山覆工について説明する。
【００２６】
コンクリートスラリーは、ミキサーにより練り混ぜられた後、ポンプにより供給され、圧送ホース内を圧送される。圧送ホースの途中には、Ｙ字管（本実施形態の吹付コンクリート用急結剤添加装置）が介挿されている。Ｙ字管には、急結剤圧送ホースが接続されている。
【００２７】
粉末急結材は、コンプレッサによる空気圧送により急結材供給設備から急結剤圧送ホースを介しＹ字管まで圧送される。
【００２８】
Ｙ字管において、コンクリートスラリーと急結材とは合流し、急結性コンクリートとして、ノズルより排出され、地山へ吹付けられる。
【００２９】
図２は、吹付コンクリート用急結剤添加装置の概略構成図である。
【００３０】
吹付コンクリート用急結剤添加装置１は、たとえばＹ字状の合流管である。コンクリートスラリーが圧送される主管２と、主管２の側面に連通する側管３とを備える。
【００３１】
なお、主管２軸と側管３軸のなす角は１５〜７５度である。更に好ましくは３０〜６０度である。これにより、急結剤の圧送方向とコンクリートスラリーの圧送方向が近似し、適切に混合される。
【００３２】
また、広義の急結剤添加装置は、Ｙ字管１と、側管に接続される急結剤圧送ホースと、コンプレッサと、急結剤供給部とを備える（図１参照）。従来技術と同等な構成については説明を省略する。
【００３３】
さらに、添加装置１は２以上の部材が結合して形成されている。また、添加装置１は分割可能である。すなわち、添加装置１は分割・結合構造を有する。分割・結合構造の詳細については、各実施形態にて詳述する。
【００３４】
〜固結物成長過程〜
本発明は、添加装置内における固結物の成長過程を観察することにより、着想されたものである。図３は、固結物成長過程に係る概念図である。
【００３５】
まず、主管２と側管３との合流箇所（特に下流側）において、微量の固結物が壁面に付着する（図３Ａ）。
【００３６】
図３Ａにおける固結物のうち、特に主管側の固結物から成長する。その結果、急結剤の適切な混合を阻害し、合流箇所で固結が開始し、主管側の固結物は更に成長する（図３Ｂ）。その際、主管２と側管３との合流箇所の上流側にも微量の固結物が壁面に付着する。
【００３７】
図３Ｂにおける主管側の固結物の成長は、コンクリートスラリーの圧送を阻害する。そのため、合流箇所以外の主管２壁面にも固結物が壁面に付着する。また、コンクリートスラリーの一部は側管３へ逆流し、側管側の固結物も成長する（図３Ｃ）。
【００３８】
急結剤の適切な混合を阻害することおよびコンクリートスラリーの圧送を阻害することにより、固結物の成長は加速する（図３Ｄ）。なお、添加装置内で固結しない場合も、ノズル近傍で固結し、ノズルを閉塞する。これにより、コンクリートスラリーの圧送を更に阻害する。
【００３９】
側管側の固結物が成長すると、側管３を閉塞する（図３Ｅ）。また、復旧作業のため、空気圧送を停止すると側管３に負圧が発生し、コンクリートスラリーが側管へ逆流し、側管側の固結物成長が加速する。なお、主管２と比べて側管３は細いため、側管３内で固結すると、固結物の除去は極めて困難となる。
【００４０】
〜第１実施形態〜
図４は、第１実施形態に係る分割・結合構造の詳細構成図である。主管２は側管３との合流箇所に側管受部４を有する。側管受部４には雌ネジ５が形成され、側管３先端には雄ネジ６が形成されている。雌ネジ５と雄ネジ６とが螺合することにより、側管３先端が側管受部４に結合される。
【００４１】
側管受部４は、できるだけ、主管２に近いところに設けられることが好ましい。
【００４２】
より確実な螺合のため、側管３先端にはテーパーが形成されていることが好ましい。
【００４３】
ところで、固結物成長の初期段階では、主管２と側管３との合流箇所（特に下流側）において、微量の固結物が壁面に付着する（図３Ａ）。
【００４４】
例えば、コンクリート吹付作業において、各工程終了の度に、主管２と側管３とを分割し、側管受部４開口部より、合流箇所付近における固結物の有無を視認する。このとき、視線の先に固結物が付着しやすい箇所（図３Ａ）があり、視認可能である。なお、側管受部４が主管２に近いところに設けられることにより、視認が容易となる。
【００４５】
固結物の付着がある場合は、側管受部４開口部よりブラシを挿入し、固結物を除去する。固結物が微量であれば、ブラシによる除去が可能である。
【００４６】
以上のように、固結物成長の初期段階における固結物視認および除去を容易にできる。簡易な作業であるので、繰り返し行っても作業負担とならない。これにより、固結物成長によるコンクリート吹付作業中断を未然に防止できる。
【００４７】
さらに、側管３が固結物により閉塞する（図３Ｅ）ような場合でも、固結物視認および除去が可能となる。
【００４８】
〜ネジの雌雄に関する検討〜
主管２と側管３との結合は、フランジ同士をボルト、蝶ナット、クランプ等により結合させる方法等も考えられるが、本実施形態ではネジによる螺合について例示している。このとき、ネジの雌雄については下記の通り、留意が必要である。
【００４９】
仮に、側管受部４には雄ネジが形成され、側管３先端には雌ネジが形成されている（図４と雌雄逆）とすると、側管受部４端面が側管３内の圧送方向に対向することになり、側管受部４端面に急結剤が溜まるおそれがある。つまり、分割・結合構造を設けたことが、逆に、固結物発生の遠因となるおそれがある。
【００５０】
これに対し、図４のように側管受部４には雌ネジ５が形成され、側管３先端には雄ネジ６が形成されていることにより、急結剤は支障なく側管３から主管２に圧送される。
【００５１】
また、側管受部４には雄ネジが形成され、側管３先端には雌ネジが形成されている（図４と雌雄逆）とすると、テーパーは雄ネジ側に形成されるため、側管３内の圧送方向に対し、隙間が発生することになり、当該隙間に急結剤が溜まるおそれがある。つまり、分割・結合構造を設けたことが、逆に、固結物発生の遠因となるおそれがある。螺合箇所に固結物が付着すると、分割・結合が困難となる。
【００５２】
これに対し、図４のように側管受部４には雌ネジ５が形成され、側管３先端には雄ネジ６が形成されていることにより、テーパーによる隙間は圧送方向に対向することなく、急結剤は支障なく側管３から主管２に圧送される。
【００５３】
さらに、側管受部４には雄ネジが形成され、側管３先端には雌ネジが形成されている（図４と雌雄逆）とすると、側管受部４の外径が若干大きくなり、Ｙ字形状のなす角を考慮すると、側管受部４の圧送方向長さが長くなり、側管受部４開口部より固結物が付着しやすい箇所（図３Ａ）を視認しづらくなる。
【００５４】
これに対し、図４のように側管受部４には雌ネジ５が形成され、側管３先端には雄ネジ６が形成されていることにより、側管受部４の外径を若干小さくでき、その結果、側管受部４の圧送方向長さが短くなり、側管受部４開口部より固結物が付着しやすい箇所（図３Ａ）を視認しやすくなる。
【００５５】
〜変形例〜
添加装置１の例としてＹ字管を示したが、Ｔ字管でもよい。
【００５６】
図５は、変形例１に係る分割・結合構造の詳細構成図である。図４と同様に、主管２外部に側管受部４を有する。
【００５７】
図６は、変形例２に係る分割・結合構造の詳細構成図である。主管２の壁部に側管受部４を有する。なお、制作上問題がなければ、Ｙ字管においても主管２の壁部に側管受部４を有してもよい。
【００５８】
〜第２実施形態〜
図７は、第２実施形態に係る添加装置の概略構成図である。主管２は軸方向（圧送方向）に分割可能である。すなわち、主管構成部材２１と主管構成部材２２とが結合して形成される。
【００５９】
図８は、第２実施形態に係る分割・結合構造の詳細構成図である。図８（Ａ）は断面図である。主管構成部材２１，２２は、例えば、主管２を軸方向に２分割したものであり、ハーフパイプ形状を有する。
【００６０】
主管構成部材２１，２２は、ヒンジ２３と固定具２４を有する。図８（Ｂ）（Ｃ）はボルトによる固定例である。蝶ナット、クランプ等でもよい。
【００６１】
主管構成部材２１，２２の接合端面は、例えば階段形状（図８（Ｂ））や凹凸形状（図８（Ｃ））に加工されて、噛合される。主管構成部材２１，２２の接合端面には、適宜パッキンを介挿する。さらに、固定具２４によりボルト絞めされ、主管構成部材２１と主管構成部材２２とは結合する。
【００６２】
一方、固定具２４による固定を解除し、ヒンジ２３を中心に回動すると、主管構成部材２１と主管構成部材２２とが分割する。
【００６３】
なお、図８（Ａ）では、ヒンジ２３と固定具２４により結合しているが、両方の接合端面を固定具２４により結合してもよい。
【００６４】
ところで、固結物は加速して成長し、添加装置１内に付着する（例えば図３Ｄ）。これによりノズルの閉塞等の不具合のおそれがある。
【００６５】
不具合が発生した場合、主管構成部材２１，２２を分割し、固結物を除去する。作業スペースを充分確保できるため、作業性や視認性がよく、取り残しなく、除去できる。
【００６６】
〜第３実施形態〜
図９は、第３実施形態に係る分割・結合構造の詳細構成図である。主管２は軸直交方向（圧送方向と直交する方向）に分割可能である。すなわち、下流側の主管構成部材２６と上流側の主管構成部材２７とが結合して形成される。
【００６７】
主管構成部材２６末端には雌ネジ２８が形成され、主管構成部材２７先端には雄ネジ２９が形成されている。雌ネジ２８と雄ネジ２９とが螺合することにより、主管構成部材２６末端と主管構成部材２７先端とが結合される。
【００６８】
第３実施形態における分割・結合構造は、ネジによる螺合に限定されないが、ネジによる螺合の場合、第１実施形態同様、ネジの雌雄については留意が必要である。
【００６９】
また、側管３は主管構成部材２６の側面に連通していることが好ましい。仮に、側管３は主管構成部材２７の側面に連通していると、螺合箇所が、固結物が付着しやすい箇所に相当し、分割できなくなるおそれがある。
【００７０】
本実施形態においても、ノズルの閉塞等の不具合が発生した場合、主管構成部材２６，２７を分割し、作業スペースを充分確保して作業性や視認性を確保し、取り残しなく、固結物を除去できる。
【００７１】
〜第４―７実施形態〜
第１〜３実施形態において、分割・結合構造について例示してきたが、これらを組み合わせることもできる。
【００７２】
たとえば、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせ（第４実施形態）てもよいし、第１実施形態と第３実施形態を組み合わせ（第５実施形態）てもよい。
【００７３】
ところで、第１実施形態では、固結物発生前の点検や固結物成長の初期段階での固結物除去の点で有用である。一方、第２，３実施形態では、不具合発生時の固結物除去の点で有用である。
【００７４】
したがって、第４，５実施形態では、固結物発生前の点検から不具合発生までの全ての場面において適用が可能である。
【００７５】
また、第２実施形態と第３実施形態を組み合わせ（第６実施形態）てもよい。主管２は、主管構成大部材と主管構成小部材とが結合して形成される。主管構成大部材とが分割すると、主管構成大部材に主管構成小部材相当の開口部が発生し、作業スペースを充分確保できる。
【００７６】
このとき、主管構成小部材が、固結物が付着しにくい箇所（図３および図１０参照）に相当していることが好ましい。これにより、添加装置１内に固結物が付着する場合でも、容易に分割できる。
【００７７】
さらに、第１実施形態と第６実施形態を組み合わせ（第７実施形態）てもよい。図１０は、第７実施形態に係る添加装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  急結剤添加装置
２  主管
３  側管
４  側管受部
５  雄ネジ
６  雌ネジ
２１，２２  主管構成部材
２３  ヒンジ
２４  固定具
２６，２７  主管構成部材
２７  雌ネジ
２８  雄ネジ
【図１】
2018119314.tif 000003
【図２】
2018119314.tif 000004
【図３】
2018119314.tif 000005
【図４】
2018119314.tif 000006
【図５】
2018119314.tif 000007
【図６】
2018119314.tif 000008
【図７】
2018119314.tif 000009
【図８】
2018119314.tif 000010
【図９】
2018119314.tif 000011
【図１０】
2018119314.tif 000012