(57)【要約】【課題】吹付工法が行われるに際して、特に湿式吹付工法が行われる場合でも、配筋部におけるモルタルの充填が綺麗になされ、その強度に著しく優れており、又、施工が簡単で、かつ、効率も良い技術を提供することである。【解決手段】鉄筋が配された個所にモルタル材料を吹付ける吹付工法であって、モルタル材料源から輸送パイプを介して輸送されて来るモルタル材料を鉄筋配設個所に吹付ける吹付工程と、前記吹付工程により鉄筋にモルタル材料が付着した場合において、更なるモルタル材料が吹付けられないように輸送パイプの途中でモルタル材料をモルタル材料源に循環・復帰させるモルタル材料循環・復帰工程と、前記モルタル材料循環・復帰工程時に、鉄筋に付着したモルタル材料に気体を吹付けて除去する気体吹付工程とを具備する。【選択図】    図１
2005016035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋が配された個所にモルタル材料を吹付ける吹付装置であって、
モルタル材料源と、
吹付ノズルと、
前記モルタル材料源のモルタル材料を前記吹付ノズルに輸送するモルタル材料輸送パイプと、
前記モルタル材料輸送パイプの途中に設けられた切替手段と、
前記切替手段と前記モルタル材料源とを繋ぐモルタル材料循環・復帰パイプと、
気体供給手段と、
前記気体供給手段の気体を吹付ノズルに輸送する気体輸送パイプとを具備してなることを特徴とする吹付装置。
【請求項２】
薬剤源と、前記薬剤源の薬剤を吹付ノズルに輸送する薬剤輸送パイプと、前記薬剤輸送パイプの途中に設けられた切替手段と、前記切替手段と前記薬剤源とを繋ぐ薬剤循環・復帰パイプとを更に具備してなることを特徴とする請求項１の吹付装置。
【請求項３】
モルタル材料輸送パイプの途中に設けられた切替手段と薬剤輸送パイプの途中に設けられた切替手段とが連動するよう構成されてなり、モルタル材料循環・復帰パイプによるモルタル材料の循環・復帰と薬剤循環・復帰パイプによる薬剤の循環・復帰とが連動するようになっていることを特徴とする請求項２の吹付装置。
【請求項４】
鉄筋が配された個所にモルタル材料を吹付ける吹付工法であって、
モルタル材料源から輸送パイプを介して輸送されて来るモルタル材料を鉄筋配設個所に吹付ける吹付工程と、
前記吹付工程により鉄筋にモルタル材料が付着した場合において、更なるモルタル材料が吹付けられないように輸送パイプの途中でモルタル材料をモルタル材料源に循環・復帰させるモルタル材料循環・復帰工程と、
前記モルタル材料循環・復帰工程時に、鉄筋に付着したモルタル材料に気体を吹付けて除去する気体吹付工程とを具備することを特徴とする吹付工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モルタル吹付装置および吹付工法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、道路や鉄道の橋梁などの床版、橋脚の鉄筋コンクリート構造物において、外部飛来塩分に起因する鉄筋の発錆が構造上の問題として広く認知されたのは、昭和５９年〜６０年に掛けて行われたＮＨＫのキャンペーン「コンクリート・クライシス」によってである。すなわち、コンクリート中の鉄筋はセメントのアルカリ性雰囲気の中では錆びないと単純に考えられていた土木業界において、アルカリ雰囲気中でも塩分が所定量以上含有されると錆が発生するという報告は衝撃的であった。そして、主要橋梁構造物の全国一斉調査が行われるに至った。
【０００３】
ところで、こうした場合における損傷に対する補修工法は、当初は、鉄筋カブリ部の浮き、或いは剥落箇所をエポキシ樹脂モルタル、あるいはポリマーセメントモルタルによって左官作業を行い、人力で埋め戻すといった方法が採られてきた。
【０００４】
しかしながら、修復箇所の周辺には塩分が含有されたコンクリートが残っており、こうした箇所が次々に浮き、剥落して行くと言った事態を迎えてしまうことが経験的に判って来た。
【０００５】
そこで、鉄筋周りのこうしたコンクリートをウオータージェットによって全て除去し、広い面積の断面修復を行う方法が検討されるに至った。ところで、こうした広い面積の断面修復を先の人力による左官作業で埋め戻すことは、生産性、経済性の観点のみならず、コテ圧を一定にして上向きに左官を行うことは実際上困難であり、付着強度が確保できず、品質上からも適用し難い。
【０００６】
従って、人力による上向き左官作業に代えて、所定の圧縮エアによって圧着する吹付工法の適用が検討され、各所で技術開発が進められて来た。
【０００７】
他方、特に、道路橋においては、鉄筋コンクリート床版の剛性不足によるひび割れの発生を防止し、耐久性を改善する方法として、床版上面にコンクリートを打ち足して、版厚を増厚する「床版上面増厚工法」が開発され、昭和６２年頃には一般化して日本道路公団の橋梁を中心にして各所で補強工事が実施された。
【０００８】
しかしながら、この工法は、既設のアスファルト舗装を撤去した後、鋼繊維補強超速硬性コンクリートを打設し、床版の圧縮側断面を増厚した後、再度、アスファルト舗装を行う為に、１２時間を上回る交通規制を行わざるを得ないといった欠点がある。しかるに、主要幹線道路の交通量は益々増加しており、長時間の交通規制を伴った施工法の実施は次第に困難になって来ている。
【０００９】
そこで、交通規制を伴わない補強工法あるいは伴っても極力短時間規制の補修・補強工法が必要とされるに至っている。先の「床版上面増厚工法」に代替する交通規制不要工法、即ち、床版の下面に補強鉄筋を増設して吹付けを行う「床版下面増厚工法」が注目されて来た。
【００１０】
又、橋梁の柱断面の増加による補強、トンネル等においても天井部の覆工厚増加補強・補修工事が検討されている。このような場合においても、鉄筋を増設して、モルタルを吹付ける吹付工法が考えられている。
それは、吹付工法が、左官作業に比べ、作業効率が圧倒的に優れていて、施工生産の観点から経済的であり、かつ、施工水準の確保が安定的に可能であるからによる。
【００１１】
尚、吹付工法には、大別すると、乾式と湿式との二方法がある。前者は、モルタル材料をドライの状態で練り混ぜ、吹付機に投入し、吹付機からエア圧でノズル先端部まで圧送し、吐出直前に混練水と混合して噴出させる方法である。所謂、ミキサーによる混練水と他の諸材料との混練工程が無い。従って、ノズルを操作する作業員が混練水の調整をすることになるので、吹付けられたモルタルの品質は作業員の技量に左右される。従って、熟練した作業員が行う必要がある。又、エア搬送されているドライなセメントと細骨材とを主材料とするモルタル材料がノズルから噴出する直前に水が添加されるので、粉塵と吹付材料の跳ね返り料が多くなってしまうことは避け難い。又、水とセメントと細骨材ほかのモルタル材料が混合されるのは、エアによってノズルから噴出後、対象物に衝突するまでの僅かな時間しかないので、所定の品質を得る為には、ノズルと吹付対象物との間の距離は最低でも８０ｃｍ程度は必要であり、狭い空間ではこの吹付方法は適用出来ない。後者の湿式吹付工法は、通常のミキサーによる混練水と混練されたモルタル材料をポンプでノズルまで圧送し、そのままエア圧でノズルから対象物に吐出させる方法である。従って、粉塵、材料の跳ね返り量は先の乾式工法に比して少ない。又、ノズル操作の作業員が混練水の調整を行うことも無く、３０ｃｍ程度の近距離吹付けも可能で、橋梁床版下面の吊り足場上のような狭い空間での吹付けにも適用できると言った特長を有している。
【００１２】
しかしながら、いずれの工法にあっても、特に湿式吹付工法にあっては、鉄筋が露出している場合、或いは鉄筋を新たに増設する場合に適用すると、図２に示される如く、鉄筋に吹付材料（モルタル）が瞬時に付着し、本来の鉄筋径の倍以上に膨れてしまい、その背面に吹付材料（モルタル）が回り込むのが阻害されてしまい、鬆が出来る原因となる。更には、鉄筋背面にエアポケットが出来、吹付材料の跳ね返り分が巻き込まれ、配合的にセメント量の少ないモルタル部分が出来ると言った問題も指摘されている。
【００１３】
そこで、図３に示す如く、先ず、吹付角度を斜めにして行い、例えば吹付ノズルを斜め右上方向けて吹付け、次いで吹付ノズルを斜め左上方向けて吹付けることが提案されるに至った。すなわち、図２のようにして行われた場合に起きるのは鉄筋の背後にモルタルが回り込めないことによるから、それでは図３のようにして行えば回り込めない個所にも吹付けられるから、エアポケットが出来ないであろうと考えたのである。
【００１４】
しかしながら、この場合においても、基本的には同じようなものであった。すなわち、図３に示される通り、やはり、エアポケットによる鬆が出来、又、セメントが貧配合になったリバウンドが吹付け流にのって、再吹付けされて脆弱部を形成した箇所が出来る可能性、更には時間差を持って異なる方向から吹付けられていることから、その境界部分における結合・一体化にも問題が有るであろうと考えられている。
【００１５】
そこで、図４に示す如く、吹付ノズルでモルタルを吹付けている最中に圧縮エアを吹付けてエアカーテンを形成し、鉄筋にモルタルが付着しないようにバリアを作ることを考えた。
しかしながら、この手法は、現実には、操作が難しく、実施できるものでは無かった。
【００１６】
又、図５に示す如く、吹付ノズルでモルタルを吹付けている最中に圧縮エアを吹付けて鉄筋に付着したモルタルをエア圧で吹き飛ばすことを考えた。
しかしながら、この手法も、現実には、実施できるものでは無かった。
【００１７】
従って、本発明が解決しようとする課題は、吹付工法が行われるに際して、特に湿式吹付工法が行われる場合でも、配筋部におけるモルタルの充填が綺麗になされ、その強度に著しく優れており、又、施工が簡単で、かつ、効率も良い技術を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する為の検討を鋭意続行している中に、図２，３の場合はさておき、鉄筋にモルタルが付着しないようにと考えた図４，５の場合の問題点は、モルタル吹付中にモルタルが鉄筋に付着しないようにしたり、モルタルを鉄筋から吹き飛ばそうとしているからであることに気付くに至った。
そして、真に、コロンブスの卵ではあるが、モルタルの吹付けを一時停止し、その間に鉄筋に付着したモルタルを除去してやれば良いであろうと考えた。
【００１９】
しかし、吹付ノズルへのモルタルの供給をストップすると、再度の供給には時間が掛かり、鉄筋に付着したモルタルを除去した直後に、さあ、直ちに、吹付けろと言っても、それは簡単には行かない。又、吹付ノズルにモルタルの供給を停止と言っても、直ぐには、停止されない。
【００２０】
このようなタイミングのズレをどのようにして解決しようかと頭を悩ませている中に、モルタル源と吹付ノズルとの間のモルタル輸送経路の途中において、モルタルを吹付ノズル側に行かせないように分岐路を設けておき、そしてモルタルを吹付ノズル側に行かせたり行かせなかったりする切替手段を設けておけば、モルタルの吹付ノズルへの供給・停止をタイミング良く行えるであろうとの閃きを手にするに至った。
【００２１】
そして、単に分岐路と切替手段とを設けるだけで無く、分岐路側に導かれるモルタルはモルタル源に循環・復帰するようにしてやれば、無駄が無くなるであろうと考えた。
【００２２】
上記知見を基にして本発明は達成されたものである。
すなわち、前記の課題は、鉄筋が配された個所にモルタル材料を吹付ける吹付工法であって、
モルタル材料源から輸送パイプを介して輸送されて来るモルタル材料を鉄筋配設個所に吹付ける吹付工程と、
前記吹付工程により鉄筋にモルタル材料が付着した場合において、更なるモルタル材料が吹付けられないように輸送パイプの途中でモルタル材料をモルタル材料源に循環・復帰させるモルタル材料循環・復帰工程と、
前記モルタル材料循環・復帰工程時に、鉄筋に付着したモルタル材料に気体を吹付けて除去する気体吹付工程とを具備することを特徴とする吹付工法によって解決される。
【００２３】
又、鉄筋が配された個所にモルタル材料を吹付ける吹付装置であって、
モルタル材料源と、
吹付ノズルと、
前記モルタル材料源のモルタル材料を前記吹付ノズルに輸送するモルタル材料輸送パイプと、
前記モルタル材料輸送パイプの途中に設けられた切替手段と、
前記切替手段と前記モルタル材料源とを繋ぐモルタル材料循環・復帰パイプと、
気体供給手段と、
前記気体供給手段の気体を吹付ノズルに輸送する気体輸送パイプ
とを具備してなることを特徴とする吹付装置によって解決される。
【００２４】
尚、モルタルには、水やセメント、砂（細骨材などの骨材）の他にも各種の剤が用いられる。例えば、急結剤などの薬剤が吹付ノズル位置あるいは吹付ノズル前位置において加えられる。従って、このような薬剤についても、循環・復帰できるようにしておくことが好ましい。すなわち、上記本発明の装置は、上記要件の他にも、薬剤供給源と、前記薬剤供給源の薬剤を吹付ノズルに輸送する薬剤輸送パイプと、前記薬剤輸送パイプの途中に設けられた切替手段と、前記切替手段と前記薬剤源とを繋ぐ薬剤循環・復帰パイプとを更に具備していることが好ましい。これによって、モルタルを吹付ノズル側に行かせないようにした場合、薬剤も吹付ノズル側に行かせないように出来る。特に、各々の源側に循環させるようになることから、無駄が無くなる。そして、各々の切替手段は連動するように構成しておくと好都合である。すなわち、モルタル材料輸送パイプの途中に設けられた切替手段と薬剤輸送パイプの途中に設けられた切替手段とが連動するよう構成され、モルタル材料循環・復帰パイプによるモルタル材料の循環・復帰と薬剤循環・復帰パイプによる薬剤の循環・復帰とが連動するようになっていると、タイミングのズレが無くなり、一層好都合である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明になる吹付装置は、鉄筋が配された個所にモルタル材料を吹付ける吹付装置であって、モルタル材料源と、吹付ノズルと、前記モルタル材料源のモルタル材料を前記吹付ノズルに輸送するモルタル材料輸送パイプと、前記モルタル材料輸送パイプの途中に設けられた切替手段と、前記切替手段と前記モルタル材料源とを繋ぐモルタル材料循環・復帰パイプと、気体供給手段と、前記気体供給手段の気体を吹付ノズルに輸送する気体輸送パイプとを具備してなる。更には、薬剤源と、前記薬剤源の薬剤を吹付ノズルに輸送する薬剤輸送パイプと、前記薬剤輸送パイプの途中に設けられた切替手段と、前記切替手段と前記薬剤源とを繋ぐ薬剤循環・復帰パイプとを更に具備してなる。更には、モルタル材料輸送パイプの途中に設けられた切替手段と薬剤輸送パイプの途中に設けられた切替手段とが連動するよう構成されてなり、モルタル材料循環・復帰パイプによるモルタル材料の循環・復帰と薬剤循環・復帰パイプによる薬剤の循環・復帰とが連動するようになっている。
【００２６】
本発明になる吹付工法は、鉄筋が配された個所にモルタル材料を吹付ける吹付工法であって、モルタル材料源から輸送パイプを介して輸送されて来るモルタル材料を鉄筋配設個所に吹付ける吹付工程と、前記吹付工程により鉄筋にモルタル材料が付着した場合において、更なるモルタル材料が吹付けられないように輸送パイプの途中でモルタル材料をモルタル材料源に循環・復帰させるモルタル材料循環・復帰工程と、前記モルタル材料循環・復帰工程時に、鉄筋に付着したモルタル材料に気体を吹付けて除去する気体吹付工程とを具備する。
【００２７】
尚、本発明において、モルタルとは骨材を含まないセメントペーストの場合をも含むものとする。すなわち、セメントペーストに適用しても同様な特長が奏される。
【００２８】
以下、更に詳しく説明する。
図１は本発明になる吹付装置の概略図である。
【００２９】
図１中、１はモルタル材料（セメント、砂、水など）が入れられているモルタルポンプである。尚、このモルタルポンプ１内にはモルタルミキサ２で造られたモルタルが供給される。
【００３０】
３は、モルタルポンプ１で圧送されて来たモルタルを鉄筋４配設部に吹付ける吹付ノズルである。５は、モルタルポンプ１と吹付ノズル３とを繋ぐモルタルホースである。
【００３１】
６は、薬剤、例えば急結剤が充填されている急結剤ポンプである。７は、急結剤ポンプ６と吹付ノズル３とを繋ぐ急結剤ホースである。
【００３２】
８ａ，８ｂは切替手段である。切替手段８ａはモルタルホース５の途中に設けられている。そして、切替手段８ａを切り替えることで、モルタルポンプ１からのモルタルが吹付ノズル３側に輸送されたり、或いはモルタル循環・復帰ホース９ａを介してモルタルポンプ１側に戻されたりするようになっている。切替手段８ｂは急結剤ホース７の途中に設けられている。そして、切替手段８ｂを切り替えることで、急結剤ポンプ６ｂからの急結剤が吹付ノズル３側に輸送されたり、或いは急結剤循環・復帰ホース９ｂを介して急結剤ポンプ６側に戻されたりするようになっている。
【００３３】
１０はコンプレッサである。そして、コンプレッサ１０からの圧搾空気は切替手段８ａ，８ｂ及び吹付ノズル３に供給されるようになっている。そして、供給される圧搾空気の力によって、モルタルが吹付ノズル３に供給されて吹付けられたり、モルタルポンプ１に戻されたりするようになっている。又、急結剤が吹付ノズル３に供給されたり、急結剤ポンプ６に戻されたりするようになっている。
【００３４】
上記のように構成させた装置を用いて鉄筋配設部にモルタルを吹付ける場合を説明する。
先ず、モルタルや急結剤が吹付ノズル３から目的場所に吹付けられるようにセットした。そして、スイッチオンにより、鉄筋の真下位置から上に向かってモルタルが目的位置に吹付けられた。そうすると、同時に、鉄筋にもモルタルが付着する。
【００３５】
鉄筋に付着したモルタル量がある程度のものになると、作業員は切替手段８ａ，８ｂを作動させ、各々の材料が吹付ノズル３側に行かないようにする。即ち、切替手段８ａ，８ｂによる切替えが行われるや否や、その瞬間に、各々の材料は各々のホースの循環・復帰ホース９ａ，９ｂ側に誘導され、循環・復帰ホース９ａ，９ｂを介して各々のポンプ側に戻る。
【００３６】
そして、切替手段８ａ，８ｂによる切替えが行われるや否や、その瞬間に、吹付ノズル３にはコンプレッサ１０からの圧搾空気のみしか行ってないから、圧搾空気のみが吹付ノズル３から吹き出され、鉄筋に付着しているモルタルに真正面から衝突し、鉄筋付着モルタルを吹き飛ばすようになる。この圧搾空気の方向はモルタルが付着した方向と同じであるから、効率良くモルタルは吹き飛ばされる。
【００３７】
鉄筋に付着したモルタルの吹き飛ばされたのが確認されると、直ちに、切替手段８ａ，８ｂを切り替えて元に戻す。そうすると、各々の材料が吹付ノズル３側に行くようになり、タイムロス無く、吹付作業が直ちに再開される。
【００３８】
そして、本発明にあっては、吹付工法が行われ、鉄筋にモルタルが付着しても、これによる悪影響が起きる前に付着モルタルを直ちに除去できる。従って、図２で示したように問題となっていた鉄筋背面にモルタルが回り込むのが阻害され、鬆が出来る問題とか、更には鉄筋背面にエアポケットが出来、吹付材料の跳ね返り分が巻き込まれ、配合的にセメント量の少ないモルタル部分が出来ると言った問題は解決される。又、図３で示した場合の問題も解決されている。
【００３９】
すなわち、配筋部におけるモルタルの充填が綺麗になされ、そして強度が著しく富むものであり、更には施工が簡単で、かつ、施工効率も良い。
【００４０】
尚、上記実施携帯では、通常のモルタルの場合で説明しているが、モルタルがポリマー含有モルタルの場合には一層効果的である。又、モルタルの代わりにセメントペーストの場合でも同じ特長が奏される。
【００４１】
【発明の効果】
配筋部におけるモルタルの充填が綺麗になされ、そして強度が著しく富むもであり、更には施工が簡単で、かつ、施工効率も良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる吹付装置の概略図
【図２】従来の吹付工法の概略図
【図３】従来の吹付工法の概略図
【図４】本発明に先だって考えられた吹付工法の概略図
【図５】本発明に先だって考えられた吹付工法の概略図
【符号の説明】
１            モルタルポンプ（モルタル材料源）
３            吹付ノズル
４            鉄筋
５            モルタルホース（モルタル材料輸送パイプ）
６            急結剤ポンプ（薬剤源）
７            急結剤ホース（薬剤輸送パイプ）
８ａ，８ｂ    切替手段
９ａ          モルタル循環・復帰ホース（モルタル材料循環・復帰パイプ）
９ｂ          急結剤循環・復帰ホース（薬剤循環・復帰パイプ）
１０            コンプレッサ（気体供給手段）
【図１】
2005016035.tif 000003
【図２】
2005016035.tif 000004
【図３】
2005016035.tif 000005
【図４】
2005016035.tif 000006
【図５】
2005016035.tif 000007