(57)【要約】【課題】断面補修の際の、施工能率の改善と表面仕上げを可能にすること。【解決手段】コンクリートを補修断面３０に吹付けて、コンクリート層３２を形成する際には、モルタル供給ポンプ１２，急結剤共給ポンプ１４，粗骨材供給機１６を駆動させる。この場合、繊維強化コンクリート層を形成する場合には、強化繊維供給機１８を駆動させればよい。このような駆動状態で吹付け装置を稼動させると、ノズル本体２０の先端からモルタルＣと粗骨材Ｅとが混合されたコンクリートに、非アルカリ液体急結剤Ｄを添加したもの、ないしは、これらに補強繊維Ｆを添加したものが噴出され、これが補修断面３０に吹付けられてコンクリート層３２を形成する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小規模導水路，小断面トンネルなどの断面補修用コンクリートの吹付け方法において、
コンクリートの吹付けノズルは、中空筒状のノズル本体と、前記ノズル本体内に設けられた内管とを備え、
前記内管に骨材を供給するとともに、前記ノズル本体と前記内管との間に設けられたモルタル供給路にモルタルを供給して、前記骨材を前記ノズル本体の先端側で前記モルタルに混入し、
吹付けノズルの先端から補修断面に向けて吹付ける前記コンクリートに非アルカリ液体急結剤を添加することを特徴とする断面補修用コンクリートの吹付け方法。
【請求項２】
前記コンクリートに補強繊維を混入することを特徴とする請求項１記載の断面補修用コンクリートの吹付け方法。
【請求項３】
前記コンクリートに高濃度ポリマーエマルジョンを添加することを特徴とする請求項１または２記載の断面補修用コンクリートの吹付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、断面補修用コンクリートの吹付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
導水路やトンネルなどの小断面抗道において、断面補修が必要になった場合、特に、補修厚みが厚いときには、ひび割れ抑制のために、コンクリート層を形成する必要がある。
【０００３】
このようなコンクリート層の形成は、従来、型枠内注入工法か、あるいは、プレパックド工法により行われていた。
【０００４】
しかしながら、このようなコンクリート層の形成方法には、以下に説明する問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、型枠内注入工法やプレパックド工法によるコンクリート層の形成は、型枠の設置，撤去が必要になるなど、施工能率が悪いという問題があった。
【０００６】
このような問題化を解決するための手段として、例えば、断面が大きなトンネル壁面にコンクリートライニング層を形成する吹付け方法を適用することが考えられるが、このようなライニング層の形成では、コンクリート中にリバウンドを抑制するためなどの目的で急結剤を添加している。
【０００７】
ところが、急結剤をコンクリート中に添加すると、吹付けられたコンクリートが早期に硬化し、断面補修のために形成するコンクリート層の表面の均し作業ができないという別の問題が発生する。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、施工能率を向上させつつ、かつ、表面の均し作業が可能になる断面補修用コンクリートの吹付け方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、小規模導水路，小断面トンネルなどの断面補修用コンクリートの吹付け方法において、コンクリートの吹付けノズルは、中空筒状のノズル本体と、前記ノズル本体内に設けられた内管とを備え、前記内管に骨材を供給するとともに、前記ノズル本体と前記内管との間に設けられたモルタル供給路にモルタルを供給して、前記骨材を前記ノズル本体の先端側で前記モルタルに混入し、吹付けノズルの先端から補修断面に向けて吹付ける前記コンクリートに非アルカリ液体急結剤を添加するようにした。
このように構成した断面補修用コンクリートの吹付け方法によれば、補修断面に吹付けによりコンクリート層を形成するので、施工能率が向上する。
本発明の非アルカリ液体急結剤は、硫酸アルミニウム水和物を主成分とする酸性の物質であって、跳ね返り抑止，増粘剤を含むものである。
跳ね返り抑止，増粘剤は、セルロース，アクリル，ＳＢＲ，クロロプレンもしくはスルフォネートメラミン化合物の高分子材料よりなり、さらに、クロイダルシルカ，シリカヒューム，シリカ微粉末，ベントナイト，被覆炭酸カルシウムもしくはメタカオリンなどの無機材料を含みうる。
このような非アルカリ液体急結剤によれば、急結剤を添加したコンクリートが適度な硬化速度となり、吹付けた後に、表面の均し作業を行うことができるとともに、火傷などの恐れもなく安全性が高くなる。
前記コンクリートには、補強繊維を混入することができる。混入する補強繊維は、短繊維でも長繊維でもよい。
この構成によれば、非アルカリ液体急結剤を添加したコンクリートが適度な硬化速度を有しているので、補強繊維とコンクリート中のモルタルとの付着不良が防止され、コンクリート層の多孔質化が防げる。
前記コンクリートには、高濃度ポリマーエマルジョンを添加することができる。高濃度ポリマーエマルジョンは、固形分が６５％以上含まれているゴムアスファルト，アクリル，ＳＢＲなどであって、このようなポリマーエマルジョンをコンクリート中に添加すると、補修断面に吹付けられたコンクリート層の防水性（耐久性など）が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明にかかる断面補修用コンクリートの吹付け方法の一実施例を示している。
【００１１】
同図に示した吹付け方法では、吹付けノズル１０と、モルタル供給ポンプ１２と、急結剤供給ポンプ１４と、骨材供給機１６と、補強繊維供給機１８とを備えた吹付け装置が用いられる。
【００１２】
吹付けノズル１０は、先端側に吹付け用開口２０ａが形成され、後端側にガイド部２０ｂが設けられた中空円筒状の吹付けノズル本体２０と、この吹付けノズル本体２０の中心軸状に配置された中空円筒状の内管２２とを備えている。
【００１３】
内管２２は、ガイド部２０ｂに案内されて、軸方向に移動自在に構成されていて、吹付けるコンクリートの配合比に応じて、後述するモルタルＣと粗骨材Ｅの接触混合の距離調整を行うことができる。
【００１４】
吹付けノズル本体２０の先端側外周には、環状の急結剤供給路２４を形成する鞘管２６が設けられている。鞘管２６は、その先端がノズル本体２０の先端縁よりも若干前方に突出するように装着されていて、ノズル本体２０の先端縁との間のリング状開口が非アルカリ液体急結剤Ｄの注出口２４ａとなっている。
【００１５】
内管２２は、両端が開口しており、前端側の開口が、吹付け用開口２０ａの奥側に位置するようにノズル本体２０の内部に配置されている。
【００１６】
吹付けノズル本体２０の内部には、その内周面と内管２２の外周面との間にモルタル供給路２８が形成されていて、このモルタル供給路２８には、モルタル供給口３０が連通接続されている。
【００１７】
モルタル供給口３０とモルタル供給ポンプ１２との間は、モルタル圧送管３２により接続されている。内管２２の他端側開口と粗骨材供給装置１６との間は、粗骨材圧送管３４により接続されている。
【００１８】
内管２２に繋がる粗骨材圧送管３４の途中には、分岐管３６が設けられ、この分岐管３６と補強繊維供給機１８との間は、補強繊維圧送管３８により接続されている。鞘管２６内に形成された急結剤供給路２４と急結剤供給ポンプ１４との間は、急結剤圧送管４０により接続されている。
【００１９】
モルタル供給ポンプ１２，急結剤供給ポンプ１４，粗骨材供給機１６，補強繊維供給機１８には、コンプレッサ４２を介して圧縮空気がそれぞれ供給される。
【００２０】
モルタル供給ポンプ１２のホッパーには、予め配合調整が施されたプレミックスなどのモルタルＡが投入される。モルタルＡには、場合によっては、高濃度ポリマーエマルジョンＢが投入され、これらが混練されたモルタルＣが、モルタル圧送管３２を介して、吹付けノズル本体２０内のモルタル供給路２８に圧送され、供給路２８を通過して、ノズル本体２０の先端側に送出される。
【００２１】
高濃度ポリマーエマルジョンＢは、固形分が６５％以上含まれているゴムアスファルト，アクリル，ＳＢＲなどであって、このようなポリマーエマルジョンをコンクリート中に添加すると、補修断面に吹付けられたコンクリート層の防水性が向上する。
【００２２】
急結剤供給ポンプ１４のホッパーには、非アルカリ液体急結剤Ｄが供給され、供給された急結剤Ｄは、圧送管４０を介して、鞘管２６内の急結剤供給路２４に圧送され、供給路２８を通過して注入口２４ａから、ノズル本体２０の先端から吹付けられるコンクリートに添加される。
【００２３】
非アルカリ液体急結剤Ｄは、硫酸アルミニウム水和物を主成分とする酸性の物質であって、跳ね返り防止，増粘剤を含むものである。跳ね返り防止，増粘剤は、セルロース，アクリル，ＳＢＲ，クロロプレンもしくはスルフォネートメラミン化合物の高分子材料よりなり、さらに、クロイダルシルカ，シリカヒューム，シリカ微粉末，ベントナイト，被覆炭酸カルシウムもしくはメタカオリンなどの無機材料を含みうる。
【００２４】
一方、粗骨材供給機１６のホッパーには、予め粒度調整が施された粗骨材Ｅが供給され、設定された配合比に応じて、回転数を調整することにより、粗骨材Ｅが粗骨材圧送管３４に送出される。
【００２５】
圧送管３４内を圧送された粗骨材Ｅは、内管２２を介して、モルタル供給路２８を通過して、ノズル本体２０の先端側に送出されるモルタルＣ中に混入され、ここで、粗骨材ＥとモルタルＣとが混練されて、コンクリートが作製される。
【００２６】
補強繊維供給機１８は、ビニロン，ガラス繊維などの補強繊維Ｆを所定長に切断して、補強繊維圧送管３８に送出すものであって、圧送管３８内を圧送された補強繊維Ｆは、分岐管３６を介して、粗骨材圧送管３４内に送出される。
【００２７】
この時の補強繊維Ｆの供給量は、設定された体積％に応じて、補強繊維供給機１８の回転数を調整することにより制御する。補強繊維Ｆは、短繊維に限ることはなく、長繊維であってもよい。
【００２８】
以上のように構成された吹付け装置でコンクリートを補修断面３０に吹付けて、コンクリート層３２を形成する際には、モルタル供給ポンプ１２，急結剤共給ポンプ１４，粗骨材供給機１６を駆動させる。
【００２９】
この場合、繊維強化コンクリート層を形成する場合には、強化繊維供給機１８を駆動させればよい。
【００３０】
このような駆動状態で吹付け装置を稼動させると、ノズル本体２０の先端からモルタルＣと粗骨材Ｅとが混合されたコンクリートに、非アルカリ液体急結剤Ｄを添加したもの、ないしは、これらに補強繊維Ｆを添加したものが噴出され、これが補修断面３０に吹付けられてコンクリート層３２を形成する。
【００３１】
以上のようにして施工される断面補修用コンクリートの吹付け方法によれば、補修断面３０に吹付けによりコンクリート層３２を形成するので、施工能率が大幅に向上する。
【００３２】
この場合、本実施例では、非アルカリ液体急結剤Ｄをコンクリートに添加するので、添加されたコンクリートが適度な硬化速度となり、吹付けた後に、コンクリート層３２の表面の均し作業を行うことができるとともに、火傷などの恐れもなく安全性が高くなる。
【００３３】
また、本実施例の場合には、コンクリートに補強繊維Ｆを混入することができ、非アルカリ液体急結剤Ｄを添加したコンクリートが適度な硬化速度を有しているので、補強繊維Ｆとコンクリート中のモルタルＣとの付着不良が防止され、コンクリート層３２の多孔質化が防げる。
【００３４】
以下に示した表１は、本発明の吹付け方法で用いることができるコンクリートの配合例を示している。
【００３５】
【表１】
2004052542.tif 000003
また、以下の表２には、配合比の詳細を示している。
【００３６】
【表２】
2004052542.tif 000004
以上の表１，２に示した結果から、本発明の断面補修用コンクリートでは、非アルカリ液体急結剤Ｄは、セメントに対する重量比率で３〜１５％、より望ましくは、５〜１０％添加する。
【００３７】
この添加量の上，下限値は、以下に説明する理由に基づく。本発明の非アルカリ液体急結剤Ｄは、硫酸アルミニウムを主成分とし、粉塵低減目的に有機，無機の増粘剤が混入されたもので、ｐｈ値は、約２．５の酸性である。
【００３８】
非アルカリ液体急結剤Ｄの主成分である硫酸アルミニウムは、コンクリート中のセメントと反応して、いわゆる急結性能を発揮するエトリンガイトと呼ばれる針状の結晶となり、コンクリート，モルタルの硬化体の結晶の一部を形成する。
【００３９】
その反応形態および反応の結果できる結晶は、普通ポルトランドセメントの場合と基本的に同じである。非アルカリ液体急結剤Ｄは、セメントに対する重量比率を大きくすると、当然急結性能は、大きくなるが、単位セメント量が４００ｋｇ／ｍ３の場合、添加率が９％の時、乾燥収縮率が９００×１０−６になる。
【００４０】
また、添加率が１２％の時、乾燥収縮率が１１００×１０−６になる。一方、急結剤Ｄを使用しないコンクリートの強度と比較すると、材齢３ヶ月で、添加率が９％の時、約１０％、添加率が１２％の時、約１５％程度の強度低下が見られる。
【００４１】
本発明の場合には、断面補修用コンクリートに添加するので、急結剤Ｄの使用目的からして、壁面の吹付けの場合が添加量の下限値になり、天井面の吹付けの場合が上限値となる。
【００４２】
コンクリート，モルタルの配合によっては、添加率が３％でも、３ｃｍ程度の厚みであれば、吹付けてもダレなど発生しないので、下限値は、３％とする。
【００４３】
他方、天井面に２０ｃｍを上回る厚付けする場合には、急結剤Ｄの添加量は、１５％程度必要になる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる断面補修用コンクリートの吹付け方法によれば、施工能率が大幅に改善されるとともに、コンクリート層の表面仕上げも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる断面補修用コンクリートの吹付け方法の一実施例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
Ａ　　　　　　プレミックスモルタル
Ｂ　　　　　　高濃度ポリマーエマルジョン
Ｃ　　　　　　モルタル
Ｄ　　　　　　非アルカリ液体急結剤
Ｅ　　　　　　粗骨材
Ｆ　　　　　　補強繊維
１０　　　　　吹付けノズル
１２　　　　　モルタル供給ポンプ
１４　　　　　急結剤供給ポンプ
１６　　　　　粗骨材供給機
１８　　　　　補強繊維供給機
３０　　　　　補修断面
３２　　　　　コンクリート層
【図１】
2004052542.tif 000005