(57)【要約】【課題】モルタルを湿式吹付けにより塗布する際に、モルタルの脈動やガン内での詰まりの発生を防止すると共に、吹付けたモルタルの表面の凹凸を低減し、密実なモルタル硬化体を得ることができる軽量な湿式モルタル吹付け用ガンの提供。【解決手段】モルタルを圧送する連結口２を備え、モルタル吐出口３から手前の離れた位置に、モルタル吐出方向に傾斜して穿設された幾つかの空気吐出孔５が円周状に配設されて、モルタル導通部１２へ貫通した構造を有するモルタル導通管１と、圧縮空気を送る導入口１０を備えたリング式の圧縮空気吐出部６およびモルタル吐出口３に接続されたモルタル吐出用チップ７からなることを特徴とする軽量な湿式モルタル吹付け用ガン。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹付けモルタル導通管に、モルタルを圧送する連結口を備え、モルタル吐出口から手前の離れた位置に、モルタル吐出方向に傾斜して穿設された幾つかの空気吐出孔が、円周状に配設されてモルタル導通部へ貫通した構造を有する前記モルタル導通管と、圧縮空気を送る導入口を備えたリング式の圧縮空気吐出部および前記モルタル導通管のモルタル吐出口に接続されたモルタル吐出用チップからなることを特徴とする軽量なモルタル吹付け用ガン。
【請求項２】
前記モルタル導通管が、モルタル吐出口から手前の離れた位置に、モルタル吐出方向に対して垂直にＶ字溝が外周に設けられ、そのＶ字溝には前記の幾つかの空気吐出孔が、円周状に配設されてモルタル導通部へ貫通した構造を有するモルタル導通管である請求項１記載のモルタル吹付け用ガン。
【請求項３】
前記モルタル導通管の空気吐出孔が、直径２〜６ｍｍで、３〜１６個を円周状に等間隔で穿設され、且つ、その空気吐出孔はモルタル導通部に向けて貫通する、モルタル吐出方向に対して９５〜１７５°、更には、モルタル吐出方向に向かってスクリュー状に右回り或いは左回りに５〜６０°の方向に削孔された空気吐出路を有するモルタル導通管である請求項１又は２に記載のモルタル吹付け用ガン。
【請求項４】
圧縮空気吐出部の中心位置からモルタル吐出用チップ先端までの距離が１００ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモルタル吹付け用ガン。
【請求項５】
モルタル吐出用チップがテーパー式であり、チップ先端の内径が１０〜１６ｍｍであるモルタル吐出用チップからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のモルタル吹付け用ガン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート構造物の補修に際して、モルタルを湿式工法で吹付けて断面修復などを行なう際に使用する軽量な吹付け用ガンに関するものであり、広く土木・建築分野に利用可能な有用な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
普通セメントモルタルやポリマーセメントモルタルなどを壁面や天井面に対して湿式吹付けにより塗布する場合、練混ぜたモルタルをスクイーズまたはスネーク式圧送ポンプで施工場所まで圧送し、吹付け用ガンで圧縮空気により吹付ける。吹付け用ガンには、モルタルを圧送するモルタル圧送用ホースと圧縮空気を送る空気用ホースが連結され、吹付け用ガンの先端でモルタルと圧縮空気が混合され、モルタルが壁面や天井面に吹付けられる。
従来のモルタル吹付け用ガンでは、モルタル圧送用ホースやモルタル導通管の中心位置に、モルタルに囲まれる形で圧縮空気のノズルが配設され、圧縮空気に押出されて、モルタルが吐出される構造を有するものが開示されている（特許文献１および特許文献２参照）。また、空気等の吹出し流体用の導通管を中心部に配設し、モルタルなどの複数の流動性材料を各々の導通管から、中心位置に配設される空気導通管に吐出される構造を有する流動性材料の吹付け用ガンも開示されている（特許文献３参照）。
【０００３】
そのほか、モルタルポンプから長距離に亘るモルタル圧送ホースに、モルタル圧送の駆媒体としての圧縮空気を噴き出す噴出装置を複数配置し、圧縮空気がモルタルミキサーで混練されたモルタルに向けて噴出され、これによりモルタルが分散され圧縮空気流に乗せられ圧送され、圧送ホース先端のノズルから壁面や天井面に吹付けられるセメントモルタル吹付け工法も開示されている（特許文献４参照）。
【０００４】
モルタル吹付けの際には、空気圧や空気吐出用ノズルの位置を細かく調節することにより、吹付け時の脈動や吹付けたモルタルの噴霧の大きさ、仕上がりなどを調整する必要がある。上記の構造を有するモルタル吹付け用ガンでは、モルタルを湿式吹付けにより塗布する場合、モルタル吹付け用ガン内において、モルタルの脈動やモルタルの詰まり又は空気吐出孔の閉塞を発生することがある。さらに、コンクリート下地と補強鉄筋で囲まれた狭部に吹付け充填する場合や大きな面積の欠損部に均一に吹付け充填する場合、吹付けたモルタルの表面に凹凸ができたり、空気圧やモルタルの種類や配合によっては、吹付けたモルタルが下地に付着せずに、リバウンドして落下することもある。特にモルタルの表面に凹凸ができると、巣の原因になり、密実な硬化体を形成することができなくなる。また、リバウンド落下が多い場合には、施工効率が低下するばかりか、経済性を欠いてしまうという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５７−１９７０６０号公報（発明の詳細な説明）
【特許文献２】
実開昭４７−９９３９号公報（考案の詳細な説明）
【特許文献３】
特開平９−１３６５１号公報（課題を解決するための手段）
【特許文献４】
特開平６−１６７１０８号公報（課題を解決するための手段）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、モルタルを湿式吹付けにより塗布する際に、モルタル吹付け用ガン内でのモルタルの脈動や詰まりの発生を防止すると共に、吹付けたモルタル表面の凹凸を低減することができ、密実なモルタル硬化体を得ることができる軽量な吹付け用ガンを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、モルタルを圧送する連結口を備え、モルタル吐出口から手前の離れた位置に、モルタル吐出方向に傾斜して穿設された幾つかの空気吐出孔が円周状に配設されモルタル導通部へ貫通した構造を有するモルタル導通管と、圧縮空気を送る導入口を備えたリング式の圧縮空気吐出部およびモルタル吐出口に接続されたモルタル吐出用チップからなることを特徴とする軽量なモルタル吹付け用ガンに関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のモルタル吹付け用ガンについて図面を用いて詳細に説明する。なお、当該図面は本発明のモルタル吹付け用ガンの特徴を開示することが目的であって、これらの形状、大きさ等は限定されるものではない。
【０００９】
（１）モルタル導通管
図１は本発明のモルタル吹付け用ガンを構成するモルタル導通管の図面であり、（ａ）はモルタル導通管の断面図であり、（ｂ）は空気吐出路付近の正面からの切断面図である。
モルタル導通管１には、練混ぜたモルタルを圧送するモルタル圧送用ホースを連結する連結口２を備え、モルタル導通部１２と、その出口にはモルタル吐出口３が設けられている。また、モルタル吐出口３から手前の離れた位置には、モルタル吐出方向に対して垂直にＶ字溝４がモルタル導通管１の外周に設けられている。更に、モルタル吐出口３側の外側面には後述するモルタル吐出用チップ７を取付けるチップ取付部１３が細切溝されている。
【００１０】
Ｖ字溝４は、後述のリング式の圧縮空気吐出部６から送られた圧縮空気ａを、モルタル導通管側面へ円周状に行き渡らせるために設けられている。そのＶ字溝には、モルタル吐出方向に傾斜して穿設された幾つかの空気吐出孔５が円周状に配設されている。
Ｖ字溝４の深さは、モルタル導通管１の外周からモルタル導通部１２中心に向け、モルタル導通管１の厚みの５０〜８０％程度が好ましく、溝幅はモルタル導通管１側面の開放側で１０〜１５ｍｍが好ましい。Ｖ字溝が深さ５０％未満だと、適切な大きさの空気吐出孔が設けられなくなり、また、深さ８０％を超えると、モルタル導通管が薄くなり強度が確保できなく破損する可能性がある。
Ｖ字溝４の前後には圧縮空気の漏れを防止するためのゴムパッキン（Ｏリング）１１が取付けられている。
【００１１】
Ｖ字溝４に穿設された幾つかの空気吐出孔５は、モルタル通導部１２に向け空気吐出路８が貫通し、モルタル導通管１内壁面に開口部９を有する。Ｖ字溝４とモルタル導通部１２を貫通する空気吐出路８は、圧送されたモルタルへ圧縮空気ａを送り込むためのものである。
【００１２】
空気吐出孔５は、直径２〜６ｍｍで、Ｖ字溝４には円周状に等間隔で設けられている。空気吐出孔５は圧縮空気がモルタル圧送を妨害、または、モルタルを目詰まりさせないために、Ｖ字溝４のモルタル吐出口側の側面に円周状に設置されることが望ましい。空気吐出孔の数は３〜１６個が望ましく、４〜１０個がより好ましい。空気吐出孔の数が３個より少ないと圧送されたモルタルへ圧縮空気を均一に送り込めないために、吹付けられたモルタル表面に凹凸が発生しやすくなり、１６個を超えると孔の径が小さくなり、モルタルの吹付け性が低下すると共に、モルタルが孔に目詰まりしやすくなり、作業に支障をきたす恐れがある。
【００１３】
Ｖ字溝４の空気吐出孔５からモルタル通導部１２に向け貫通する空気吐出路８は、モルタル吐出方向に対して９５〜１７５°に削孔することが好ましく、１０５〜１５０°に削孔することがより好ましい。更には、モルタル吐出方向の中心に向かってスクリュー状に右回りあるいは左回りに５〜６０°の方向に削孔することが好ましく、５〜４５°の方向に削孔することがより好ましい。
【００１４】
空気吐出路８に続くモルタル導通管１内壁面に開口された開口部９は、空気吐出孔５よりも大きくならない程度の直径で、モルタル導通部１２に開口されていることが好ましい。
【００１５】
Ｖ字溝４の中心位置からモルタル吐出口３までの距離Ｌは、できるだけ短くすることが好ましく、これが長くなると脈動を起こしたり、圧縮空気と圧送されたモルタルの混合がうまくできずに、分離して詰まりの原因となる。Ｖ字溝４の中心位置からモルタル吐出口３までの距離Ｌは、４０ｍｍ以内が好ましい。４０ｍｍ以内にすることにより、脈動が著しく改善されると共に、モルタルの噴霧が小さくなり、よりスムーズにモルタルが吐出される。なお、モルタル圧送用ホースを連結する連結口２からモルタル吐出口３までのモルタル導通管１の全長は、軽量化の点からできるだけ短くすることが好ましい。モルタル導通管１の外径はモルタル圧送用ホースの外径に合わせて５０ｍｍ前後が好ましく、モルタル導通部１２の直径は２０〜３０ｍｍ程度が好ましい。
【００１６】
モルタル導通管１は、取扱いおよびメンテナンスし易いアルミ製が好ましく、これにより小型化・軽量化を図ることができる。また、モルタル圧送用ホースは、口径３８ｍｍ程度のフレキシブルゴムホース又は鋼管が用いられ、モルタル導通管にはフレキシブルゴムホースがホースジョイントにより接合される。
【００１７】
（２）圧縮空気吐出部
圧縮空気吐出部６は、圧縮空気を送るエアホースを連結する導入口１０を備え、モルタル導通管１に圧縮空気ａを送り込むリング形状の部材である。圧縮空気吐出部６には、導入口から通ずる直径２〜５ｍｍの空気孔が内面に１つ開いており、ここから吐出された圧縮空気が、前述のＶ字溝４を介してモルタル導通管側壁面へ円周状に分配される。更に、圧縮空気はＶ字溝４に設けられた幾つかの空気吐出孔５から空気吐出路８を介して開口部９より吐出されてモルタルに送り込まれる。
【００１８】
圧縮空気吐出部６の筒厚Ｍは１０ｍｍ前後、筒幅Ｗは、圧縮空気漏れ防止用のゴムパッキンが装着できるように、Ｖ字溝幅の２〜４倍程度とすることが好ましい。なお、圧縮空気吐出部６はアルミ製とすることが好ましい。
また、圧縮空気吐出部６は、前記のモルタル導通管１に附設するＶ字溝４の中心位置を対称に接続され、圧縮空気吐出部６の中心位置とＶ字溝４の中心位置が合致していることが望ましい。
【００１９】
（３）モルタル吐出用チップ
図２は本発明のモルタル導通管に接続するモルタル吐出用チップを示す断面図である。モルタル吐出用チップ７は、圧送ホースにより圧送されたモルタルｂを収束させて、吹付け時の噴霧を小さくするものであり、直管式とテーパー式がある。本発明では、直管式では閉塞を起こすことから、テーパー式が好ましい。モルタル吐出用チップ７のモルタル吐出側の内径Ｄは１０〜１６ｍｍが好ましく、１２〜１４ｍｍがより好ましい。なお、モルタル吐出用チップ７は、モルタルによる摩耗に強い材質とすることが好ましい。
【００２０】
圧縮空気吐出部６の中心位置からモルタル吐出用チップ７先端までの距離は、できるだけ短くすることが好ましく、これが長くなると脈動を起こしたり、圧縮空気と圧送されたモルタルの混合がうまくできずに、分離して詰まりの原因となる。圧縮空気吐出部６の中心位置からモルタル吐出用チップ７先端までの距離は、１００ｍｍ以内が好ましい。１００ｍｍ以内にすることにより、脈動が著しく改善されると共に、モルタルの噴霧が小さくなり、よりスムーズにモルタルが吐出される。
【００２１】
また、圧縮空気吐出部６とモルタル吐出用チップ７との間に適度な距離を取ることで、従来の吐出用チップ先端近くでモルタルと圧縮空気を混合する方式に比べ、モルタルの噴霧が小さくなり、吹付けたモルタル表面の凹凸が格段に減少する。
【００２２】
なお、本発明の吹付け用ガンを用いて吹付け施工するための条件としては、モルタルの圧送量０．１〜０．４ｍ３／時間および圧縮空気の吐出量０．３〜０．８ｍ３／分程度が好ましい。
【００２３】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
○実施例１
表１に示す条件の湿式モルタル吹付け用ガンを用いて、天井面のコンクリート下地に練混ぜたモルタル［アロンＳＰモルタル（東亞合成株式会社製）、フロー値１７５］を２０ｍｍの厚みで２回、合計４０ｍｍ吹付けた。なお、２回目の吹付けは、１回目のモルタル吹付け１２時間後に行なった。吹付け後、以下に示す評価方法により評価を行なった。その結果を表２に示す。
【００２４】
○評価方法
・吹付け時の脈動の有無
吹付け時の脈動の有無を目視により評価した。
・吹付け時の閉塞の有無
吹付け時の吹付け用ガン本体あるいはチップでのモルタルの閉塞の有無を目視により評価した。
・吹付け後のモルタル表面の凹凸の状態
吹付け後のモルタル表面の凹凸の状態を目視により評価した。
・硬化したモルタルの巣穴の有無
吹付け後、７日経過したモルタルを割裂し、巣穴の有無を目視により評価した。
【００２５】
○実施例２及び比較例１〜５
表１に示す条件の湿式モルタル吹付け用ガンを用いて、天井面のコンクリート下地に練混ぜたモルタルを実施例１と同様に吹付けた。その結果を表２に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【表２】
2005042351.tif 000004
【００２８】
実施例１に示されるように、本発明の湿式モルタル吹付け用ガンによれば、吹付け時の脈動や閉塞もなく、クリーミーなモルタルが吐出され、巣穴の原因となる凹凸が少なく、密実な硬化モルタルを得た。また、実施例２では吹付け時の脈動や閉塞もなく、クリーミーなモルタルが吐出され、巣穴の原因となる凹凸が少なく、密実な硬化モルタルを得た。
【００２９】
一方、比較例１では空気吐出孔５の数が少ないために、吐出されるモルタルの噴霧が大きくなったため、吹付け後の凹凸が激しく、密実な硬化モルタルが得られたなった。
また、比較例２では、空気吐出路８がモルタル導通部内壁に対して垂直に削孔されているために、モルタル圧送時の脈動や閉塞が発生し、平滑な吹付け面とならなかった。比較例３では、空気吐出路８のスクリュー角度がモルタル吐出方向に対して平行であるために、吐出するモルタルの噴霧が大きくなり、表面に凹凸が発生した。
さらに、比較例４では、圧縮空気吐出部６からモルタル吐出用チップ先端までの距離が長くなったことにより、脈動が激しくなり、モルタル吹付け面の凹凸が激しくなった。比較例５では、モルタル吐出用チップ先端の内径Ｄを小さくしたために、モルタルの閉塞が頻繁に発生した。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の湿式モルタル吹付け用ガンによれば、モルタルを湿式吹付けにより塗布する際に、モルタルの脈動やガン内での詰まりの発生を防止すると共に、吹付けたモルタルの表面の凹凸を低減し、密実なモルタル硬化体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明のモルタル吹付け用ガンを構成するモルタル導通管の一実施例を示す断面図である。（ｂ）は空気吐出路付近の切断面図である。
【図２】本発明のモルタル導通管に接続するモルタル吐出用チップの一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１．モルタル導通管
２．連結口
３．モルタル吐出口
４．Ｖ字溝
５．空気吐出孔
６．圧縮空気吐出部
７．モルタル吐出用チップ
８．空気吐出路
９．開口部
１０．圧縮空気導入口
１１．ゴムパッキン
１２．モルタル導通部
１３．チップ取付部
【図１】
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【図２】
2005042351.tif 000006